測(cè)定介質(zhì)折射率的方法匯總.ppt

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1、測(cè)定介質(zhì)折射率的方法匯總高二物理5月一、實(shí)驗(yàn)原理如圖，利用平行玻璃磚對(duì)光路的側(cè)移，用插針?lè)ㄕ页鋈肷涔饩€AO對(duì)應(yīng)的出射光線O′B,確定出射點(diǎn)Ｏ′，畫(huà)出折射光線ＯＯ′，量出入射角i和折射角r,根據(jù)n=sini/sinr計(jì)算出玻璃的折射率．二、基本操作步驟：１、固定白紙于繪圖板．２、畫(huà)出界面線aa′、法線NN′和入射光線OA.3、放好玻璃磚，畫(huà)下界面bb′.4、插針?lè)ǘǔ錾涔饩€：在OA上豎直插上P1、P2，透過(guò)玻璃磚觀P1、P2的像，調(diào)整視線直到P2的像擋住P1的像，再在觀察者一側(cè)豎直插P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3本身和P1、P2的像，記下P3、P4的位置。5、

2、作圖確定出射光O′B、出射點(diǎn)O′、折射光線ＯＯ′.6、測(cè)量入射角i和折射角r，查出正弦值并記入表格7、分別測(cè)出i為30°、45°、60°、75°時(shí)的折射角，查出正弦值，計(jì)算不同入射角時(shí)折射率，并求其平均值。三、注意事項(xiàng)1、大頭針豎直插在紙上，間距要稍大一些。2、入射角不宜太大或太小，一般在15°—75°間。3、實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與白紙的位置都不能改變。數(shù)據(jù)處理法一：在測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)各設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)記錄表，你認(rèn)為誰(shuí)是對(duì)的？并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。甲設(shè)計(jì)的表格次數(shù)isinirsinrnn平均值130°0.50020.9°0.3571.401.40245°0.70730.5°0

3、.5081.39360°0.86638.0°0.6161.41乙設(shè)計(jì)的表格次數(shù)123各平均值正弦值ni30°45°60°45°0.7071.42r20.9°30.5°38.0°28.8°0.497（正確）數(shù)據(jù)處理法二：圖象法作sini—sinr圖象，函數(shù)關(guān)系：sini=nsinr所以圖象的斜率即表示折射率?。ǎ粒茫模┧伎迹喝绻惩瑢W(xué)在完成了光路圖后發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)帶量角器，只用毫米刻度尺和圓規(guī)，他能求出折射率嗎？Sini＝cd／RSinr＝ef／Rn=sini／sinr=cd／ef思考：在利用插針?lè)ā皽y(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中：（１）甲同學(xué)在紙上正確畫(huà)出玻璃磚的兩個(gè)界面aa／和bb／后

4、，實(shí)驗(yàn)中不小心碰了玻璃磚使它向aa／方向平移了少許（其它操作均正確無(wú)誤）。如圖（a）所示。則他測(cè)出的折射率值將（）aa／bb／(a)（２）乙同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)，不自覺(jué)地將兩界面aa／、bb／間距畫(huà)得比玻璃磚寬度大些（其它操作均正確無(wú)誤），如圖（b）所示，則他測(cè)得折射率將（）a／abb／（b）不變偏小三、測(cè)折射率方法1、利用n=sini/sinr（插針?lè)ǖ龋?、利用n=1/sinC(全反射法）3、利用視深公式n=h/h′(視深法）4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像5、觀察法：利用光的折射定律例1：用一束光線垂直于玻璃磚直徑平面射入圓心O，以O(shè)為轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)半圓形玻

5、璃磚，當(dāng)剛轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)，觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰看不到出射光線。這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小。思考：以上方法所測(cè)θ即為,玻璃折射率n=臨界角1/sinθ２、利用n=1/sinC(全反射法）方法：在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆，在水面上方吊一根針，如圖所示。調(diào)節(jié)針的位置，直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合，測(cè)出針尖距水面距離即為杯中水的視深h′，再測(cè)出水的實(shí)際深度h，則水的折射率n=h/h′，3、利用視深公式n=h/h′(視深法）在一盛滿(mǎn)水的燒杯中，緊挨杯口豎直插一直尺，在直尺的對(duì)面觀察水面，能同時(shí)看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若從點(diǎn)P看到直尺水下最低點(diǎn)的刻度B的

6、像（折射成像）恰好跟直尺在水面上刻度A的像（反射成像）重合，讀出AC、BC的長(zhǎng)，量出燒杯內(nèi)徑d，即可求出水的折射率4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像iirdO取一圓筒，放在水平桌面上，如圖所示，從點(diǎn)A觀察，調(diào)整視線恰好看到筒底邊緣點(diǎn)B，慢慢向筒中注入清水至滿(mǎn)，仍從點(diǎn)A觀察，能看到筒底的點(diǎn)C，記錄點(diǎn)C位置，量出筒高h(yuǎn)，筒的內(nèi)徑d及C到筒另一邊緣D的距離l，則：5、觀察法：利用光的折射定律練習(xí):1、如下圖所示：一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n＝______．有一同學(xué)把大頭針插在P1′、P2

7、′位置時(shí)，沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像，其原因是_______________________．1.73經(jīng)P1′、P2′的光線在MN處發(fā)生全反射思考:當(dāng)入射角足夠大時(shí),在平行玻璃磚的下表面上會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射?不會(huì)!2、如圖所示的裝置可以測(cè)定棱鏡的折射率，其中ABC表示待測(cè)直角棱鏡的橫截面，棱鏡的兩個(gè)銳角α和β都是已知的，緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡，將束光線SO入射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的入射方向，使從AB面出射的光線與入射光線SO恰好重合，在這種情況下，僅需要測(cè)出一個(gè)物理量