2017-2018学年人教版选修3-4 光的反射和折射 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-4     光的反射和折射      第1课时       学案第3页

(1)如图13­1­3所示,把白纸用图钉钉在木板上.在白纸上画一条直线aa′作为玻璃砖的上界面,画一条线段AO作为入射光线,并过O点画出界面aa′的法线NN′.

图13­1­3

(2)把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边跟aa′严格对齐,并画出玻璃砖的另一个长边bb′.

(3)在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.

(4)眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住,在眼睛这侧沿视线方向插上大头针P3,使它把P1、P2挡住.

(5)用同样的方法在玻璃砖的bb′一侧再插上大头针P4,使P4能同时挡住P3本身和P1,P2的虚像.记下P3、P4的位置,移去玻璃砖和大头针.过P3、P4引直线O′B与bb′交于O′点,连接O、O′两点,OO′就是入射光AO在玻璃砖内的折射光线的方向.入射角i=∠AON,折射角r=∠O′ON′.

(6)用量角器量出入射角i和折射角r.从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记录在自己设计的表格里.

(7)用上面的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,把这些数据也记录在上述的表格里.

(8)计算出不同入射角时的值.比较一下,看它们是否接近一个常数.求出几次实验中测得的的平均值,就是玻璃的折射率.

5.注意事项

(1)玻璃砖的上折射面必须与直线aa′严格对齐,才能准确地确定法线,准确地画出入射角和折射角.

(2)实验时,尽可能将大头针竖直地插在纸上,且P1和P2之间、P2和O之间、P3和P4之间、P3和O′之间距离要稍大一些.重合的时候要看玻璃砖里面的像,而不是看玻璃砖上面的大头针的头部.

(3)入射角i应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜过大,在操作时,手不能触摸玻璃砖光洁的光学面,更不能用玻璃砖的界面代替直尺画界线.

(4)在实验的过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变.

6.数据处理及误差分析

此实验是通过测量入射角和折射角,然后查数学用表,找出入射角和折射角的正弦值,再代入n=中求玻璃的折射率.除运用此方法之外,还有以下处理数据的方法:

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