考点直击 测定玻璃的折射率 命中考题的根本
[实验目的]
测定玻璃的折射率。
[实验原理]
如图所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线的O′B,从而求出折射光线OO′和折射角r,再根据
算出玻璃的折射率。
[实验器材]
一块两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺。
[实验步骤]
1.把白纸铺在木板上。
2.在白纸上画一直线aa′作为界面,过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线。
3.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa′重合,再用直尺画出玻璃的另一边bb′。
4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。(https://www.daowen.com)
5.从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb′一侧插上大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P1、P2的像及P3本身。
6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线O′B交bb′于O′。连接O、O′,OO′就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠O′ON′为折射角。
7.用量角器量出入射角和折射角的度数。查出它们的正弦值,并把这些数据填入记录表格里。
8.用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,记录在表格里。
9.算出不同入射角时
的值,比较一下,看它们是否接近一个常数。求出几次实验测得的
的平均值,这就是这块玻璃的折射率。
[注意事项]
1.轻拿轻放玻璃砖,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面。严禁把玻璃砖当直尺用。
2.实验过程中,玻璃砖在纸面上的位置不可移动。
3.插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些,以减小确定光路方向时出现的误差。
4.实验时入射角不能太小(接近零度),否则会使测量误差加大;也不能太大(接近90°),否则会不易观察到P1、P2的像。
5.本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖,如采用三棱镜,半圆形玻璃砖等,只是出射光和入射光不平行,但一样能测出折射率。