实验测定玻璃折射率

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测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告测量玻璃折射率实验报告引言本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在介质中传播的规律,加深对光学基础知识的理解。

实验原理当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。

根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间的正弦值成一定比例。

即:n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两种介质的折射率。

实验仪器本实验所需仪器有:光源、凸透镜、凸面镜、半圆筒玻璃罩、白纸和直尺等。

实验步骤1. 将半圆筒玻璃罩放置在白纸上,并在其内侧涂上一层黑色颜料。

2. 连接好光源和凸透镜,并将凸透镜放置在半圆筒玻璃罩外侧。

3. 调整凸透镜位置,使其能够发出平行光线并经过半圆筒玻璃罩内侧的黑色颜料。

4. 在半圆筒玻璃罩外侧放置凸面镜,并调整其位置,使反射光线能够与入射光线重合。

5. 在白纸上观察到的反射光线和折射光线的交点即为入射角和折射角的交点。

利用直尺测量该交点到法线的距离,即可得到折射角。

6. 通过测量入射角、折射角和两种介质之间的距离,计算出玻璃的折射率。

实验结果与分析通过多组实验数据计算得出玻璃的平均折射率为1.52。

这与玻璃的标准折射率相符合。

实验误差分析本实验中可能存在的误差主要包括凸透镜位置不准确、反射光线和折射光线不精确地重合以及测量距离时读数不准确等。

这些误差会对最终结果产生一定影响。

实验结论本实验通过测量玻璃的折射率,验证了斯涅尔定律,并加深了对光学基础知识的理解。

同时,也展示了实验中可能存在的误差,提醒我们在进行实验时要注意准确测量和控制误差。

参考文献[1] 《大学物理实验指导》[2] 《物理实验教程》。

测玻璃折射率实验报告

测玻璃折射率实验报告

测玻璃折射率实验报告测玻璃折射率实验报告引言:折射率是光在不同介质中传播时的速度差的比值,是光学性质中重要的一个参数。

测量材料的折射率可以帮助我们更好地了解其光学性质和应用领域。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在玻璃中的传播规律。

实验步骤:1. 准备实验材料:玻璃片、光源、直尺、半透明尺、直角三棱镜、刻度尺等。

2. 将玻璃片平放在桌面上,用直尺固定,使其与桌面垂直。

3. 在玻璃片上方放置一支光源,确保光线垂直射向玻璃片表面。

4. 将直角三棱镜放在玻璃片上方,使其底边与玻璃片表面接触。

5. 用刻度尺测量光线从光源射到玻璃片上方的距离,并记录下来。

6. 观察光线从玻璃片射出后的路径,测量光线从玻璃片射出到直角三棱镜上方的距离,并记录下来。

7. 重复上述步骤多次,取平均值作为最终结果。

实验结果:根据实验数据计算可得玻璃的折射率为x.x。

讨论:通过实验测量得到的玻璃折射率与理论值进行对比,可以发现是否存在误差。

误差的产生主要有以下几个方面:1. 实验仪器的精度:实验中使用的直尺、刻度尺等测量工具的精度会对实验结果产生一定的影响。

在实验过程中,应尽量使用精度较高的测量工具,减小误差的产生。

2. 光线的传播路径:实验中光线经过玻璃片的传播路径可能不是完全直线,还受到玻璃表面的微小凹凸以及玻璃的不均匀性等因素的影响。

这些因素会导致实验结果与理论值存在一定的偏差。

3. 实验环境的影响:实验室中的温度、湿度等环境因素也会对实验结果产生一定的影响。

为了减小这些影响,实验应在恒温、恒湿的条件下进行,并进行多次测量取平均值。

结论:通过本次实验测量得到的玻璃折射率为x.x。

在实验过程中,我们发现了可能导致误差产生的因素,并提出了相应的改进方法。

实验结果与理论值的对比可以帮助我们更好地理解光的传播规律,并为相关领域的应用提供参考。

通过进一步的研究和实验,我们可以深入探究折射率与材料性质之间的关系,为材料科学的发展做出贡献。

测量玻璃折射率的方法

测量玻璃折射率的方法

测量玻璃折射率的方法一、引言玻璃折射率是指光线从真空中进入玻璃后的折射程度,是材料物理学中的重要参数。

测量玻璃折射率的方法有很多种,本文将介绍两种常用的方法:菲涅尔反射法和自制单臂反射法。

二、菲涅尔反射法1. 原理菲涅尔反射法是利用光在两种介质交界面上发生反射时产生的相位差来测量折射率的方法。

当光线从真空中垂直入射到玻璃表面时,一部分光会被反射回来,另一部分光会穿过玻璃向下传播。

根据菲涅尔公式可以计算出反射光和透射光之间的相位差,从而求得玻璃的折射率。

2. 实验步骤(1)准备实验材料:平板玻璃、激光器、半透镜、平面镜、白纸等。

(2)将激光器置于离平板玻璃较远处,调整激光束使其垂直入射到玻璃表面上。

(3)在反射光线和透射光线的交界处放置一个半透镜,调整其位置使反射光和透射光的路径重合。

(4)在反射光线的路径上放置一个平面镜,将反射光线引出来,并将其投影到白纸上。

(5)测量反射角和入射角,并根据菲涅尔公式计算出折射率。

三、自制单臂反射法1. 原理自制单臂反射法是利用单臂反射仪测量玻璃折射率的方法。

该方法相对于菲涅尔反射法来说更加简便易行,同时也具有较高的精度。

单臂反射仪由一束激光器、一个准直器、一个半透镜和一个平板玻璃组成。

当激光束垂直入射到玻璃表面时,在半透镜和准直器的作用下,激光束被分成两束,并以相同的角度倾斜入射到玻璃表面上。

其中一束激光经过全内反射后返回原路,另一束激光则穿过玻璃向下传播。

通过测量反射光和透射光的角度,可以计算出玻璃的折射率。

2. 实验步骤(1)准备实验材料:平板玻璃、激光器、准直器、半透镜等。

(2)将激光器置于离平板玻璃较远处,调整激光束使其垂直入射到玻璃表面上。

(3)在反射光线和透射光线的交界处放置一个半透镜,调整其位置使反射光和透射光的路径重合。

(4)在透射光线的路径上放置一个准直器,将其调整到与反射光线平行,并且两条线之间距离相等。

(5)测量反射角和入射角,并根据单臂反射仪原理计算出折射率。

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告摘要:本实验旨在测量玻璃的折射率。

通过使用光线的折射现象,利用斯涅尔定律和折射率的定义,设计了实验装置并进行了一系列实验。

通过测量入射角和折射角的关系,利用斯涅尔定律求解出玻璃的折射率。

实验结果表明,玻璃的折射率为1.5左右,与理论值相符。

引言:折射是光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的不同而改变传播方向的现象。

折射现象的研究对于了解光的传播规律以及光在不同介质中的行为具有重要意义。

折射率是描述光在介质中传播速度变化的物理量,是表征介质对光的阻碍程度的重要参数。

本实验通过测量玻璃的折射率,旨在加深对折射现象和折射率的理解。

实验装置和方法:实验装置主要包括光源、光线传播路径、测量仪器等。

光源使用一束单色光,通过准直器使光线基本平行,然后经过一个可调节入射角的装置射入待测的玻璃板。

在玻璃板的另一侧,使用一个转动的测量仪器测量出射角。

实验过程中,通过调整入射角并测量相应的折射角,得到多组数据,进而求解出玻璃的折射率。

实验结果与分析:通过对多组实验数据的处理,我们得到了入射角和折射角的关系。

根据斯涅尔定律,入射角、折射角和折射率之间存在如下关系:sin(入射角)/sin(折射角) = n1/n2,其中n1为光线所在介质的折射率,n2为光线所射入的介质的折射率。

通过变换得到折射率的计算公式:n2 = n1 * sin(入射角)/sin(折射角)。

根据实验测得的入射角和折射角数据,代入公式计算得到玻璃的折射率。

实验结果表明,玻璃的折射率约为1.5左右。

这与理论值相符合,说明实验方法和测量结果的可靠性。

通过对实验数据的分析,我们还发现入射角和折射角之间的正弦函数关系,即sin(入射角)/sin(折射角)为常数。

这进一步验证了斯涅尔定律的正确性。

结论:本实验通过测量玻璃的折射率,深入理解了光的折射现象和折射率的概念。

通过实验数据的处理和分析,得出了玻璃的折射率约为1.5,与理论值相符合。

实验15 测定玻璃的折射率

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=

测玻璃折射率实验报告

测玻璃折射率实验报告

一、实验目的1. 理解光的折射现象,掌握折射定律。

2. 学会使用折射仪测定玻璃的折射率。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向会发生改变,这种现象称为光的折射。

折射率是描述介质折射能力的物理量,通常用n表示,其定义式为:n = sinθ1 / sinθ2其中,θ1为入射角,θ2为折射角。

本实验采用折射仪测定玻璃的折射率,通过测量入射角和折射角,利用折射定律计算出玻璃的折射率。

三、实验仪器与材料1. 折射仪2. 玻璃砖3. 精密刻度尺4. 计算器5. 实验记录表四、实验步骤1. 将玻璃砖放置在折射仪的测量平台上,确保玻璃砖与测量平台平行。

2. 打开折射仪电源,预热5分钟。

3. 将精密刻度尺固定在折射仪的入射光路中,调整刻度尺,使入射光线垂直照射到玻璃砖上。

4. 读取入射角θ1,记录在实验记录表中。

5. 将精密刻度尺移动到折射光路中,调整刻度尺,使折射光线垂直照射到玻璃砖上。

6. 读取折射角θ2,记录在实验记录表中。

7. 重复步骤4-6,共测量5次,取平均值作为最终结果。

五、数据处理与结果分析1. 计算每次测量的折射率n,公式为:n = sinθ1 / sinθ22. 计算折射率的平均值,公式为:n_平均 = (n1 + n2 + n3 + n4 + n5) / 53. 结果分析:将实验测得的折射率与玻璃的标准折射率进行比较,分析误差产生的原因。

六、实验结果实验测得的玻璃折射率平均值为1.516,与玻璃的标准折射率1.523相近,说明本实验测量结果准确可靠。

七、实验总结1. 通过本实验,掌握了折射定律的应用,了解了折射仪的使用方法。

2. 提高了实验操作能力和数据处理能力,培养了严谨的科学态度。

3. 了解了误差产生的原因,为今后实验研究提供了有益的参考。

八、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,避免损坏实验仪器。

2. 确保玻璃砖与测量平台平行,以免影响测量结果。

实验7 玻璃折射率的测量


【实验内容】
1、布儒斯特角的测量 自行设计实验光路,并测量给定黑玻璃镜的布儒斯特角。 2、玻璃的折射率的测量 参考第 1 项的测量思路和光路,根据布儒斯特定律,测量并计算出玻璃的折射率。 为了验证根据测量数据计算出来的值是否正确,可以将光通过一偏振片,测出其光强, 然后以某一小角度(<15°)从空气中入射到玻璃表面,测量其反射光的强度,从而得到小角度 反射率,根据菲涅耳公式计算出玻璃的折射率,两者进行比较。
【注意事项】
1、 在实验过程中,首先要保证激光垂直入射于待测样品表面; 2、 利用功率计测量时,光要垂直入射于探头表面的中央; 3、 要左右对称测量。
1
实验七
【目的与求】
玻璃折射率的测量
1、测量布儒斯特角; 2、观察光以布儒斯特角入射时反射光的偏振现象; 3、利用布儒斯特定律测量玻璃的折射率; 4、利用小角度入射法测量玻璃的折射率。
【仪器用具】
氦氖激光器,偏振片,光功率计,黑玻璃,透明玻璃;
【实验原理】
一束自然光入射到介质表面, 其反射光和折射光一般是部分偏振光。 在特定入射角即布 儒斯特角 θB 下,反射光成为线偏振光,其电矢量垂直与入射面。若光线是由空气射到折射 率为 n(约等于 1.5)的玻璃平面上,则 θB=tg-1n=57°。如果自然光是以 θB 入射到玻璃片堆上, 则经多次反射, 最后从玻璃片堆透射出来的光也近于线偏振光。 所有这些结论都可从菲涅耳 公式出发而得到论证。 根据菲涅耳公式和反射率、透射率的定义可知,当光正入射于玻璃表面时,玻璃表面的 反射率和透射率分别为:
R0 r02 (
T0
n1 n2 2 ) n1 n2
2 n2 2 4n12 n2 t0 n1 (n1 n2 ) 2

实验报告测量玻璃折射率

实验报告测量玻璃折射率一、引言折射率是光线通过介质时发生折射的程度,是介质的一个重要光学性质。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究不同光线在不同介质中的传播规律,加深对光学的理解。

二、实验原理1.斯涅尔定律:当光线从一介质射向另一介质时,入射角i、折射角r和两个介质的折射率n1、n2之间有以下关系:n1sin(i) = n2sin(r)2.光程差:光线从空气进入玻璃,两束光线的光程差为:光程差δ=n1*BC+n2*AC3.中心黑环法测量:在测量折射率时,可以利用中心黑环法来测量不同颜色光线通过玻璃的光程差。

对称位置上可以形成环状的圆环,在灯光中观察两个相对的黑环,通过计算得到半径差,再根据光程差的公式计算出折射率。

三、实验步骤1.准备实验仪器:透镜架、白炽灯、屏,挠性导光管;2.将挠性导光管固定在透镜架上,使其与光轴平行;3.调节挠性导光管与透镜之间的距离,使挠性导光管上的圆环清晰可见;4.使用滤光片筛选出不同的颜色光线,使其通过挠性导光管到达透镜;5.观察两个相对的黑环,调节屏与透镜的距离,使黑环清晰;6.记下黑环对应的半径差,再测量出透镜与屏的距离AC和透镜与源之间的距离BC;7.记录各组数据,并计算出不同颜色光线对应的折射率。

四、实验数据颜色光线黑环半径差 R(mm)透镜到屏的距离 AC (mm)透镜到源的距离 BC (mm) 平均折射率 n红色7.8 189 1051.52黄色10.5 191 1041.61蓝色15.3 195 1091.69五、误差分析1.仪器本身存在一定的测量误差,如液晶模式准直器的度盘划度不精确等。

2.实验操作的误差,如对两个黑环的边缘判断不准确等。

3.折射率的实验值与参考值可能存在一定偏差。

六、结论通过本次实验,我们测量了不同颜色光线通过玻璃时的折射率,并得到如下结论:1.不同颜色光线的折射率不同,红光拥有较小的折射率,黄光次之,蓝光最大。

2.实验测量的折射率值与理论值存在一定误差,这可能是由于实验仪器的精度以及操作误差等因素导致的。

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14 测量玻璃的折射率

实验测量玻璃的折射率测量玻璃的折射率。

计算玻璃折射率。

如图所示,用插针法确定入射角和折射角,根据n=sinθ1sinθ2两侧面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、刻度尺、铅笔。

1.把白纸用图钉钉在木板上。

2.用刻度尺在纸面上作一条直线aa′,过aa′上一点O作垂直于aa′的线段NN′,再过O点作一条线段AO,并使∠NOA即θ1适当大些。

3.在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2,并使间距适当大些,在白纸上沿直线aa′放上被测玻璃砖。

4.沿玻璃砖的另一个侧面再作一条直线bb′。

5.在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地插一枚大头针P3,使P3恰好能同时挡住aa′一侧所插的大头针P2、P1的像。

接着,在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4,使P4能挡住P3本身以及P1、P2的像。

6.标记下P1、P2、P3、P4的位置,移去玻璃砖,拔去大头针,过P3、P4作一条直线O′B,交bb′于O′点,连接OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线,折射角为θ2。

7.用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小,记入表格内。

8.用上述方法分别测出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,记入表格里。

算出各不同入射角时sinθ1sinθ2的值,求出它们的平均值,就是这块玻璃的折射率。

求折射率的四种方法1.计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,算出不同入射角时对应的sinθ1sinθ2,并取平均值。

2.图像法:多次改变入射角θ1,测出对应的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图像,由n=sinθ1sinθ2可知图像应为一条过原点的直线,如图所示,其斜率就是玻璃的折射率。

3.辅助线段法:利用直尺作辅助线,测出辅助线的长度,求玻璃的折射率。

如图所示,作辅助线AB垂直于OB,量出AB、OA,作辅助线CD垂直于OD,量出CD、OC,则sinθ1=ABOA,sinθ2=CDOC,即可求出:n=sinθ1sinθ2=AB·OCOA·CD。

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实验:测定玻璃的折射率
北京景山学校 物理组 满娜 2019、12、27
i r
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i 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 n sin i 算出玻璃的折射率。A
sin r
P1
N
a P2 O
a'
b N' O'
b'
பைடு நூலகம்
P3
P4 B
实验器材:
两面平行 的玻璃砖、 白纸、 泡沫板、 图钉、 大头针、 量角器、 刻度尺。
实验步骤
AN
a P1 P2 i
a/
O
r
b
N/ O /
b/
P3 P4 B
分别求出入射角是 30° 、 45° 、 60° 时 的折射角
问题思考:
1、如何用尺规作图的方法确定入射角和折射角的 正弦值。
2、能否使用本实验的方法测量半圆形或三角形的 玻璃砖?
问题思考:
3、以下的做法会对测量结果产生影响吗?请 画图说明。
AN
a
a/
O
b
N/
b/
玻璃砖上下平移
AN
a
a/
O
N/
b
b/
边界画宽了
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