物理空中课堂讲义.doc

测定玻璃的折射率
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=或n=算出玻璃的折射率.
1、(2012·浙江理综·21)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图1所示.

图1 图2
(1)在图2中画出完整的光路图;
(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=________(保留3位有效数字).
(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次
实验,经正确操作插好了8枚大头针,
P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚
大头针是P3和________(填“A”或“B”).
解析(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长,与玻
璃砖两平行边分别相交,标出传播方向,然后连接玻璃砖边界图3
的两交点,.
(2)设方格纸上正方形的边长为1,光线的入射角为θ1,折射角为
θ2,则sin θ1==,sin θ2==
所以该玻璃砖的折射率n===
(3)由题图乙可知,光线P1P2入射到玻璃砖上时,相当于光线射图3
到了一个三棱镜上,因此出射光线将向底边偏折,所以出射光线过P3和A.
答案(1)见解析图(2)(说明:±)
(3)A
考点二对实验数据处理的考查
2、用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,
在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观
察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧
插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、
P2的像,在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图4所示. 图4
(1)在本题的图上画出所需的光路.
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是________,________,在图上标出它们.
(3)用(2)中所测物理量计算折射率的公式是n=________.
解析(1)光路图如图所示,画出通过P1、P2的入射光线,
交AC面于O,画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O′,
连接OO′,则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的
折射光线.
(2)在所画的图上注明入射角θ1和折射角θ2,并画出虚线部分,用量角器量出θ1和θ2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度).
(3)n=(或因为sin θ1=,sin θ2=,则n==).
答案见解析
3、用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中,已画好玻璃砖
界面aa′和bb′,若不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在图6所
示的位置上,而实验中其他操作均正确,则测得的折射率将( ) 图6

答案 C
解析经过玻璃砖的光路如图中实线所示,由于所作的玻璃砖分界线
不是实际的分界线,而是如图中虚线所示,由几何知识可知,测出的
折射角与真实的折射角相同.
4、某同学做“测定玻璃的折射率”实验时,用他测得的多组入射角θ1与
折射角θ2作出sin θ1-s