教科版高中物理选修3-4第四章第2节学生实验:测定玻璃的折射率（14张ppt）

4.2 学生实验：测定玻璃的折射率 插针法 三、实验器材 长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 讨论交流 四、实验操作 1.如图4-2-1所示先在白纸上画出一条直线EE'，代表两种介质的分界面；再画出一直线段AB代表入射光线；然后画出分界面上B点处的法线NN'. 2.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与EE'对齐.用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线FF'代表玻璃砖的另一边. 3.在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2，放回玻璃砖，然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像，调整视线方向，直到G1的像被G2的像挡住. 4.再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4，用G3挡住G1、G2的像，用G4挡住G3及G1、G2的像. 5.移去大头针和玻璃砖，过G3、G4的插点画直线CD，与FF'相交于C点，直线CD就表示沿直线AB入射的光线透过玻璃砖后的光线.连接BC,BC就是玻璃砖内折射光线的路径. 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它们的正弦值. 7.通过上面的步骤分别测出入射角为15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，并查出它们相应的正弦值. 讨论交流 图 1 图 2 六、注意事项 (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且G1和G2之间，G2与O点之间，G3与G4之间，G3与O′点之间距离要稍大一些。 (2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 (4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 (5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。 七、误差分析 (1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 八、它案设计 插针法的作用是找出玻璃砖内的光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插