【實驗原理】

光線射向底面平行的玻璃磚后將在玻璃磚內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而出射光線與入射光線平行。由插針法可以確定入射光線與出射光線的路徑，而由光線在玻璃磚底面上的入射點和出射點可以確定光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑，從而能測出光線射向玻璃磚的入射角i和在玻璃磚內(nèi)的折射角i′，由n=sini/sini′即能求出玻璃的折射率。

【目的和要求】

應(yīng)用折射定律測定玻璃的折射率，加深對折射定律的理解。

【儀器和器材】

玻璃磚(J2506型)，鋼直尺，大頭針，量角器或圓規(guī)，圖板，圖釘或透明膠帶，白紙或坐標(biāo)紙。

【實驗方法】

1.插針

將一張八開的白紙或坐標(biāo)統(tǒng)，平鋪在繪圖板上，用圖釘或透明膠帶固定，玻璃磚平放在紙中央。取一枚大頭針，緊貼玻璃磚上底面AE的中點附近，垂直插牢在圖板上。插針點為O點，取第二枚大頭針，垂直插在O點左上方的O1點。實驗者的眼睛在玻璃磚下底面CD的下方，沿水平方向透過玻璃磚觀察插在O、O1點處的大頭針，移動觀察位置，使兩枚大頭針位于一直線上。然后在玻璃磚下底面CD的下方，沿著O1O的方向再在點O2、O3處插兩枚大頭針，觀察者應(yīng)看到插在O1、O、O2、O3的四枚大頭針在一直線上。

拔下大頭針，標(biāo)好插針點O1、O、O2、O3。筆尖貼緊玻璃磚畫下它的輪廓線AECD，如圖5.1-1所示。

        

2.作圖

取走玻璃磚，連直線O1O、O2O3，延長O3O2交DC邊干O′，連OO′。過點O作AE的垂線NN′，則O1O為入射光線，OO′為折射光線，ON為法線，∠O1ON為入射角i，∠O′ON′為折射角i′，如圖5.1-2所示。

3.測量計算

根據(jù)圖5.1-2，有兩種計算折射率的方法。

             

(1)用量角器在圖5.1-2上量出入射角i及折射角i′，代入折射定律公式

n=sini/sini′

計算出折射率n。

(2)如圖5.1-2所示，延長OO′，以O(shè)為圓心，R(大于100毫米)為半徑作圓，分別與入射光線O1O交于P，與折射光線OO′的延長線交于P′。過PP′作NN′的垂線，垂足分別為BB′，剛

sini=PB/R

sini′=P′B′/R

n=sini/sini′=PB/P′B′

用鋼直尺測出PB及P′B′，代入上式即可計算出折射率。

根據(jù)圖5.1-2，用上述兩種方法測得的結(jié)果列在表中。

表 1

i

i′

n

PB

P′B′

n

45°

28°

1．51

80．7毫米

53．8毫米

1．50

【思考題】

1.為了提高實驗的精度，減小誤差，在圖5.1-2中下面的哪種辦法是可取的?

(1)增大插針O、O1之間的距離。

(2)減小插針O、O1之間的距離。

(3)適當(dāng)增大入射角i。

(4)減小入射角i。

2.有同學(xué)認(rèn)為實驗時如所用玻、璃磚太厚，當(dāng)入射角太大時，將會在玻璃磚第二個表面產(chǎn)生全反射，使實驗無法進(jìn)行。你認(rèn)為這種說法正確嗎?

3.如何測量半圓形玻璃磚的折射率。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuzhong/802568.html

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