高中物理 第4章 光 第二节 测定介质的折射率素材 粤教版选修3-4（通用） 3页

第二课时 测定介质的折射率 ‎ 课前预习 知识预览 ‎1.实验目的 测定介质的折射率.‎ ‎2.实验原理 确定光路，找出跟入射光线相应的折射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n=.‎ ‎3.实验器材 玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板（或直尺）、铅笔；光具盘（带角度）、光源、水、酒精等 ‎4.测玻璃折射率的实验步骤 ‎（1）把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上画一条直线aa′代表两种介质的界面，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.如图‎4-2-1‎.‎ 图‎4-2-1‎ ‎（2）把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一长边bb′.‎ ‎（3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住.‎ ‎（4）在玻璃砖观察的这一边插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2，P4挡住P1‎ ‎、P2、P3.记下P3、P4的位置.‎ ‎（5）移去大头针和玻璃砖，过P3、P4引直线O′B，与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿直线AO入射的光线透过玻璃砖后的传播路径.连接OO′，OO′就是折射光线的路径.入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′.‎ ‎（6）用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表查出它们的正弦值，把这些数记入自己设计的表格里.‎ ‎（7）用上面的方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里.注意观察入射角是15°和75°时有什么区别.‎ ‎（8）算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近于一个常数.求出几次实验时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率.完成课本表‎4-2-1‎.‎ ‎5.测水与酒精的折射率实验步骤 ‎（1）将水或酒精倒入容器中.‎ ‎（2）将光具盘放入液体中.注意光具盘的水平直径应与液面相齐平.（图见课本第76页，图‎4-1-2‎实验装置图）‎ ‎（3）打开光源，分别使入射角等于15°、30°、45°、60°、75°，并且记录下各自对应的折射角.‎ ‎（4）利用公式n=计算出五组折射率，并求出平均值.‎ ‎（5）完成课本的表‎4-2-1‎.‎ ‎6.注意事项 ‎（1）实验时入射角大一些，否则折射角太小，作图和测量时将产生较大的误差，当然入射角也不可太大.‎ ‎（2）选用宽度较大的玻璃砖.‎ ‎（3）测玻璃的折射率时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与O点之间，P3与P4之间距离要稍大一些.‎ ‎（4）测水与酒精的折射率时，液面必须与光具盘的两个90°角的连线对齐，并且入射光线必须射入光具盘中心O点.‎