文档介绍：例:斜插入水中的筷子与竖直方向成 45°角,由空气中向下观察,看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为θ,则( ) A. θ<45° B. θ>45° C. θ=45 D . 条件不足,无法判断 B 如何测量玻璃的折射率? r in sin sin ?测出入射角 i测出折射角 r 测出入射光线测出折射光线如何能够在自然光的条件下获得“一条”入射光线和折射光线? 并且确定它的方向? 利用光的直线传播原理,如果几个物体在同一条光线上,逆着光的传播方向看去后一个物体会挡住前一个物体发出的光线, 例如平时做广播操时,把队伍排成一条直线。如图,利用平行玻璃砖对光路的侧移,用插针法找出入射光线 AO 对应的出射光线 O′ B,从而确定出射点O ′那么 OO ′就是折射光线。插针法:利用几枚大头针插在你所认定的光的传播方向上,如果后一个大头针恰好能挡住前一个大头针的像, 那么连接大头针插入点的方向就是光的传播方向利用现有的材料设计实验: 实验器材: 一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针( 4枚),图钉(四枚)、量角器(或圆规),刻度尺实验方案一: 实验方案二: 实验方案三: 一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针( 4枚), 图钉( 4枚)、量角器,刻度尺实验步骤一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针( 4枚), 图钉( 4枚)、圆规,刻度尺实验步骤一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针( 4枚), 图钉( 4枚)、刻度尺实验步骤利用量角器量出入射角 i和折射角 r 画辅助圆找出线段比从而确定 sini/sinr 画辅助线找出线段比从而确定 sini/sinr 任选一种方案进行实验并且自行设计数据处理表格测出玻璃砖的折射率并看看折射定律是否正确器材: 器材: 器材: 实验方案中还有那些要注意和改进的地方: 1、大头针要竖直插在白纸上,观察时看针脚,玻璃砖两侧的大头针间距要适当地大些,不要靠的太近,选择玻璃砖时其宽度宜大些, 这样可减小确定光路方向时出现的误差,提高测量的准确度。 2、入射角不能太小(接近零度),也不能太大(接近 90 ° ) ,一般在 15°— 75°间,因为入射角太小时,折射角就更小,测量的相对误差增大,而入射角太大时,导致反射光太强,折射光太弱,不易观察,很难确定 P3 、 P4 的位置。 3、观察大头针的像时,玻璃砖与白纸的位置都不能改变。不能将玻璃砖当尺子画其界面,不要用手触摸光洁面,只能接触毛面和棱。 4、可以用图像法求折射率减少误差: 用 sin i表示纵坐标,用 sinr 表示横坐标图象的斜率为 n。 5、由于要多次改变入射角的大小重复实验,所以入射光线与出射光线最好一一对应编号以免混乱。思考题一: 在利用插针法“测定玻璃的折射率”实验中: (1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面 aa /和 bb /后,实验中不小心碰了玻璃砖使它向 aa /方向平移了少许(其它操作均正确无误)。如图( a)所示。则他测出的折射率值将( ) aa / bb / (a) (2)乙同学在画界面时,不自觉地将两界面 aa /、 bb /间距画得比玻璃砖宽度大些(其它操作均正确无误),如图( b)所示,则他测得折射率将( ) a / abb / (b) 不变偏小(3)丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两个界面明显不平行,这时测出的 n值将( ) 无影响 解析: ( 1)不变,此时玻璃砖的平移对测量结果没有影响。由下图( 甲)可看出折射角不变,入射角相同,故测得的折射率将不变。 ( 2)偏小。由下图(乙)可看出,实验得到的折射点向右移, 所画出的折射角比实际折射角偏大,由 n=sini/sinr 知,入射角不变的情况下,测得的折射率比真实值更小。 ( 3)无影响。同样可根据入射光线和出射光线确定玻璃内折射光线,从而确定入射角和折射角,只要第二个界面不发生全反射就行了。不过,入射光线和出射光线不平行,如图(丙) (乙) 思考题二: 如何测量一块半圆形玻璃砖的折射率? 方案一: 插针法。确定折射光线如右图所示αβ?? sin sin ?n 方案二: 全反射法。确定临界角θ用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心 O,以 O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖,当刚转过θ角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。这样就可以知道该玻璃砖的折射率 n的大小。如下图所示? sin 1?n