1、北 京 四 中编稿老师：王运淼 审稿老师：陈素玉 责 编：郭金娟高中物理实验（三）光学实验测定玻璃的折射率 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 OB，从而求出折射光线 OO和折射角 r，再根据 算出玻璃的折射率。实验器材一块两面平行的玻璃砖，一张白纸，木板一块，大头针（4 枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺，铅笔等实验步骤1把白纸铺在木板上。2在白纸上画一直线 aa作为界面，过 aa上的一点 O 画出界面的法线 NN，并画一条线段AO 作为入射光线。3把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长
2、边与 aa重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb。4在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1、P 2。5从玻璃砖 bb一侧透过玻璃砖观察大头针 P1、P 2 的像，调整视线的方向直到 P1 的像被P2 的像挡住。再在 bb一侧插上两枚大头针 P3、P 4，使 P3 能挡住 P1、P 2 的像，P 4 能挡住 P1、P 2的像及 P3 本身。6移去玻璃砖，在拔掉 P1、P 2、P 3、P 4 的同时分别记下它们的位置，过 P3、P 4 作直线 OB交 bb于 O。连接 O、O，OO就是玻璃砖内折射光线的方向。AON 为入射角，OON 为折射角。7用量角器量出入射角和折射角的度数。查出它们的正弦值
3、，并把这些数据填入记录表格里。8用上述方法分别求出入射角是 15、30 、45、60 和 75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。9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。求出几次实验测得的 的平均值，就是这块玻璃的折射率。注意事项1轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面。严禁把玻璃砖当直尺用。2实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置放好后就不可移动。3插针 P1 与 P2、P 3 与 P4 的间距要适当地大些，以减小确定光路方向时出现的误差。4实验时入射角不能太小（接近零度），否则会使测量误差加大；也不能太大（接近 90），否则会不易观
4、察到 P1、P 2 的像。5本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖等，只是出射光和入射光不平行，但一样能测出其折射率。例题1在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图 1 所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是A为了减少作图误差，P 3 和 P4 的距离应适当取大些B为减少测量误差，P 1、P 2 的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些C若 P1、 P2 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 P1、 P2 的像D若 P1、P 2 连线与法线 NN夹角较大时，有可能在 bb面发生全反射，所以在 bb一侧就看不到 P1、P 2 的像答案：A2某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以 O 点为圆心，10.00cm 长为半径画圆，分别交线段 OA 于 A 点，交 O、O 连线延长线于 C 点。过 A 点作法线 NN的垂线 AB 交NN于 B 点，过 C 点作法线 NN的垂线 CD 交于 NN于 D 点，如图 2 所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率 n=_。答案：1.50，由图可知：sini=sinAOB=AB/OA，sinr=sin COD=CD/OC，在这 OA=OC=R=10.00cm，CD=4.00cm，AB= ，代入解得：n=1.50
