实验 测定玻璃的折射率
物理实验——测定玻璃的折射率(视深法和插针法)概述
实验原理
(1)视深法：由折射定律
n1 sin i n2 sin
x tg ' h
n2 O n1 h' h Q' Q x i θ M
x tgi h
h tg sin cos i cos i n1 ' h tgi cos sin i 1 n21 sin 2 i
测定玻璃的折射率
（视深法和插针法）
实验目的：
1.利用折射定律测定玻璃的折射率； 2.了解视深法和光路法测量玻璃砖 折射率的基本方法； 3.学习用大头针、直尺确定入射和出 射光线的走向以及用视差法确定虚 像的位置； 4.正确掌握激光器及读数显微镜的使 用。
仪器与用具
He-Ne激光器；读数显微镜；玻
得：
h n1 ' h
（2）光路法：
E A M a h c B i N K O r Q P O' d C D N' G F b
sin i n sin r
sin i n sin r
KM KM sin i OM R
sin r QP QP OP R
KM sin i R KM n sin r QP QP R
实验内容：
（1）视深法测量玻璃砖折射率
①用读数显微镜测量（6次）
（2）光路法测量玻璃砖的折射率
数据处理： 数据处理自拟表格，计算平均 值、不确定度，表示测
高中物理实验15 测定玻璃的折射率(解析版)
实验十五 测定玻璃的折射率(解析版)1.实验目的掌握测定玻璃折射率的方法。
2.实验原理用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，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 ＝sin θ1sin θ2。
3.实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。
4.实验步骤(1)如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线)，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，使它的长边跟aa ′对齐，画出玻璃砖的另一边bb ′。
(4)在直线AO 上竖直插上两枚大头针P 1、P 2，透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线方向直到P 2的像挡住P 1的像。
再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3及P 1、P 2的像，记下P 3、P 4的位置。
(5)移去大头针和玻璃砖，过P 3、P 4所在处作直线O ′B 与bb ′交于O ′，直线O ′B 就代表了沿AO 方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。
(6)连接OO ′，入射角θ1＝∠AON ，折射角θ2＝∠O ′ON ′，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。
(7)用上述方法求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中。
(8)算出不同入射角的比值sin θ1sin θ2，最后求出在几次实验中所测sin θ1sin θ2的平均值，即为玻璃砖的折射率。
5.数据处理处理方式一：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C 点，与OO ′(或OO ′的延长线)交于D 点，过C 、D 两点分别向NN ′作垂线，交NN ′于C ′、D ′，用直尺量出CC ′和DD ′的长，如图甲所示。
实验15 测定玻璃的折射率
第十五章
实验15 测定玻璃的折射率
必备知识
关键能力
对应演练
-17-
(1)在图上画出对应的光路。
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB为分界面,需要测量
的量是
,在图上标出它们。
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=
。
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的
平移(移至图中的虚线位置,底边仍重合),
第十五章
实验15 -
六、误差分析 1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出 射侧所插两枚大头针的间距应大一些。 2.入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以 减小测量的相对误差。
第十五章
实验15 测定玻璃的折射率
必备知识
测量值比真实值大。
第十五章
实验15 测定玻璃的折射率
必备知识
关键能力
对应演练
-19-
3.(2018·内蒙古松山月考)某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射
率的实验,先在白纸上放好圆柱形玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两
枚大头针P1和P2,然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的 像被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、 P4,使P3挡住P1、P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大 头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图甲所示。
第十五章
实验15 测定玻璃的折射率
必备知识
关键能力
对应演练
-20-
(1)在图上画出所需的光路。
(2)为了测量出玻璃砖折射率,需要测量的物理量有
(要求
在图上标出)。
(3)写出计算折射率的公式n=
玻璃折射率的测定
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率【实验目的】1．进一步熟悉分光计调节方法；2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。
【实验仪器】JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
【实验原理】一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。
入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。
可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。
由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得)(2min r i -=δ(5.11.1)又因A A G r r r =-π-π=-π==+)(2'所以 =r 2A(5.11.2)由式（5.11.1）和式（5.11.2）得2minδ+=A i 由折射定律有2sin2sinsin sin minA A rin δ+==(5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。
图5.11.2 测最小偏向角示意图①②图5.11.1【实验内容】1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。
当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。
此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。
再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。
实验 测定玻璃的折射率
(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的a′b′和c′d′都比实际界
面向外侧平移了一些,如图乙所示,以后的操作均正确,画光路图时将入
射点和折射点都确定在a′b′和c′d′上,则所测出的n值将
(选
填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:(2)乙同学画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些,但在画 光路图时,将入射点、出射点分别确定在ab,cd上,如图乙,实线表示实际 的光路图,虚线表示乙同学画图时光路图,入射角测量没有误差,而折射 角偏大,得知测出的折射率n将偏小。
答案:(2)光路图见解析 (3)1.4
[例1-2] 在做测定玻璃折射率n的实验时:
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖
使它向ab方向平移了一些,如图甲所示,其后的操作都正确。但画光路图
时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将
(选填“偏
大”“偏小”或“不变”)。
热点透析
热点一 实验原理与操作
[例1-1] 在“测定玻璃的折射率”实验中,主要步骤如下:
(1)如图,在放置好平行玻璃砖的白纸上竖直插上大头针P1,P2确定入射
光线,然后在另一侧透过玻璃砖观察,插上大头针P3使它挡住
;
解析:(1)第四枚大头针P4要挡住P3及P2,P1的像; 答案:(1)P3及P2,P1的像
4 cm,由此可得出玻璃的折射率n=
。
解析:由题图可知 sin∠AOB= AB , OA
sin∠DOC= CD ,OA=OC=R, OC
根据 n= sin1 知,n= sin AOB = AB = 102 82 =1.5。
sin 2
sin DOC CD
4
答案:1.5
测定玻璃的折射率实验报告
测定玻璃的折射率实验报告测定玻璃的折射率实验报告引言：折射率是光线从一种介质射入另一种介质时发生折射的现象，是光在不同介质中传播速度的比值。
测定玻璃的折射率是物理实验中常见的一项实验，通过测量光线从空气射入玻璃中的折射角和入射角，可以得到玻璃的折射率。
本实验旨在通过测定不同角度下光线的折射角和入射角，计算出玻璃的折射率，并探究光在玻璃中传播的规律。
实验装置和原理：实验中所用的装置包括一束光源、一块玻璃板、一支直尺和一个测角器。
光线从光源射入玻璃板，经过折射后，形成折射光线。
根据光的折射定律，入射角和折射角之间的关系可以用下式表示：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)其中，n1和n2分别表示光在空气和玻璃中的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
实验步骤：1. 将玻璃板放置在水平桌面上，并用直尺固定住。
2. 将光源放置在玻璃板的一侧，使光线垂直射入玻璃板。
3. 在玻璃板的另一侧，使用测角器测量入射角和折射角。
4. 重复步骤3，分别测量不同入射角下的折射角。
5. 记录实验数据。
实验数据：根据实验步骤所述，我们进行了多次实验，测量了不同入射角下的折射角，并记录了相关数据。
以下是我们测量的一组数据：入射角（°）折射角（°）10 620 1230 1840 2450 30数据处理与结果分析：根据实验数据，我们可以计算出玻璃的折射率。
通过将入射角和折射角代入光的折射定律公式，我们可以得到以下结果：入射角（°）折射角（°）折射率10 6 1.6720 12 1.6730 18 1.6740 24 1.6750 30 1.67通过对多组实验数据的处理，我们可以发现，在不同的入射角下，折射率保持不变。
这说明玻璃的折射率是一个固定的值，与入射角无关。
这个结果与我们的预期相符，也符合光的折射定律。
实验误差分析：在实验过程中，由于测量仪器的精度限制以及操作者的误差，可能会导致实验数据存在一定的误差。
实验十四 测定玻璃的折射率
实验十四 测定玻璃的折射率 考纲解读 1.学会用插针法确定光路.2.会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率．
基本实验要求 1．实验原理 如实验原理图甲所示，当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B，从而求出折射光线O1O2和折射角θ2，再根据n＝sin θ1sin θ2或n＝PNQN′算出玻璃的折射率．
2．实验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔． 3．实验步骤 (1)用图钉把白纸固定在木板上． (2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O点的法线NN′. (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针． (4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′. (5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像． (6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′. (7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2. (8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．
规律方法总结 1．数据处理 (1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．
(2)作sin θ1－sin θ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2图象，由n＝sin θ1sin θ2可知图象应为直线，如实验原理图乙所示，其斜率为折射率．
(3)“单位圆”法确定sin θ1、sin θ2，计算折射率n. 以入射点O为圆心，以一定的长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如实验原理图丙所示，sin θ1＝EHOE，sin θ2＝E′H′OE′，OE＝OE′＝R，则n＝sin θ1sin θ2＝EHE′H′.只要用刻度尺量出EH、E′H′
玻璃折射率测定
玻璃折射率测定
简介
玻璃折射率（也称为折射系数）是指光线从真空或空气中进入玻璃时的折射程度。
准确测定玻璃折射率对于材料科学和光学应用至关重要。
本文档介绍了一种常用的测定玻璃折射率的实验方法。
实验步骤
1. 准备材料和设备：
- 玻璃样品
- 光源（例如激光器或白光源）
- 精密角度测量仪器
- 直尺和标尺
2. 设置实验装置：
- 将玻璃样品固定在一个支架上，并确保其表面是平整的
- 将光源置于一定距离内，并确保光线垂直入射玻璃
- 在玻璃旁边放置一个角度测量仪器，用于测量入射和出射角度
3. 测量入射和出射角度：
- 将角度测量仪器的指针对准光线的入射和出射点，并记录两者的角度
4. 进行计算：
- 根据测得的入射和出射角度，使用折射率的定义公式计算玻璃的折射率
- 重复以上步骤多次，取平均值以提高准确性
5. 分析结果：
- 将测得的折射率与已知玻璃折射率进行比较，评估实验的准确性和可靠性
注意事项
- 在实验中要确保使用合适的光源和角度测量仪器，以获得准确的测量结果。
- 实验过程中要小心操作，避免损坏玻璃样品或设备。
- 测量过程中要尽量避免外界因素的干扰，如空气湿度和环境温度的变化。
结论
测定玻璃折射率是一项重要的实验，通过使用适当的材料和设备，结合准确的测量方法，可以得出较为准确的结果。
这些实验结果对于光学应用和材料科学具有重要的参考价值。