2 学生实验:测定玻璃的折射率
[学习目标] 1.通过实验了解平行玻璃砖的光学性质.2.会用"插针法"测定玻璃砖的折射率.
1.实验原理
用插针法确定光路, 找出与入射光线相应的出射光线,就能在玻璃砖中画出对应的折射光线,从而可以测出一组对应的入射角和折射角,根据折射定律,便可求出玻璃的折射率.
2.实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3~4枚)、量角器、直尺、铅笔.
3.实验步骤
(1)把白纸用图钉钉在木板上.
(2)沿玻璃砖的一个面画一条直线aa′作为分界面,过aa′上一点O作垂直于aa′的直线NN′作为法线,过O点画一条入射光线AO,使入射角i适当大些.如图1所示.
图1
(3)在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2,在白纸上放上被测玻璃砖,使玻璃砖的一个面与aa′重合.
(4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb′.
(5)在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地插一枚大头针P3,调整视线,同时移动大头针P3的位置,当P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像时,把大头针P3插好.
(6)在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4,使P4能挡住P3本身,同时也能挡住P1、P2的像.
(7)记下P3、P4的位置,移去玻璃砖,拔去大头针,过P3、P4连一条直线BO′交bb′于O′点,连接OO′,OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线,折射角为r.
(8)用量角器量出入射角i和折射角r的大小.
(9)改变入射角i,重复上面的步骤再做三、四次,量出相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时的值,求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率.
4.数据处理