测量玻璃折射率
实验测量玻璃的折射率
《测量玻璃的折射率》学习材料 【教学目的】 1．测定一块玻璃砖的折射率； 2．验证光的折射定律。 【实验器材】 1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔 【实验原理】 用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时，从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的，出射光线跟入射光线相比只有一定得侧移。只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角。再根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率n=sin i /sin r 。 插针法确定光路的基本原理：当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。 【实验步骤】 1、把白纸用图钉固定在木板上。 2、在白纸上画一条直线aa '作为界面(如图所示)，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。 3、在AO 线上竖直地插两枚大头针1P 、2P ，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 '一侧白纸上竖直地立一枚大头针3P ，调整视线，同时移动3P 的位置，使3P 恰好能同时挡住1P 、2P 的像，把大头针3P 竖直插在此时位置。
6、同样，在玻璃砖bb '一侧再竖直地插一枚大头针4P ，使4P 能挡住3P 本身，同时也挡住1P 、2P 的像。 7、移去玻璃砖，拔去大头针，过3P 、4P 做一条直线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。 10、算出不同入射角时，n =sin i /sin r 的值，求出几次实验中n 的平均值就是玻璃的折射率。（或图像法求折射率:用sin i 表示纵坐标，用sin r 表示横坐标，则图线的斜率就是玻璃的折射率。） 注：遇到通过作图判断两个量的关系的方法（不是线性关系的，化成线性关系）； 【记录数据】 数项值 次数 1 2 3 入射角i 折射角r sin i sin r n =sin i /sin r 【注意事项】 1、玻璃砖应选择宽度较大的(一般要求5cm 以上)，以减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度。 2、操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线，以免损坏玻璃砖的光学表面。（先在白纸上画直线作为玻璃砖的界面，再画玻璃砖的另一界面时，对齐玻璃砖的另一长边，用大头针确定两点，并以此两点画直线bb '作为玻璃砖的另一界面。） 3、大头针应垂直地插在纸上，同侧两针之间的距离要稍大些；
测定玻璃的折射率(完美的物理实验,看完实验满分)
测定玻璃的折射率 一、类型训练卷 1．(8分)测定玻璃的折射率的基本原理是用插针法确定光路找到跟入射光线相应的______________，用量角器量出测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率：_________________________。除了上述原理可以测量玻璃的折射率之外，根据______________只要测量出光在介质中速度v，也可以测量玻璃的折射率。如果测量出某单色光从玻璃射向空气的临界角为C，则该玻璃对此单色光的折射率____________________. 2．（6分）测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差应该注意的是（） A．玻璃砖的宽度宜大些 B．入射角应尽量小些 C．大头针应垂直插在纸面上 D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 3．（6分）（’91全国）在《测定玻璃的折射率》的实验中对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图的四组插针结果。（如图1所示）（1）从图上看，肯定把针插错的是。 （2）从图上看测量结果准确度最差的是。 4．（6分）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，在棱镜的一侧插上两枚大头针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 针位置和三棱镜轮廓如图18-2所示。 （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）计算折射率的公式______或_______。 5．（6分）在用插针法《测定玻璃的折射率》实验中，某同学正确在纸上 画出玻璃砖界面aa’，但画出的界面bb’比实际位置偏高，如图18-3所示。这样 再正确使用插针法，测出的折射率将偏（填“大”或者“小”）。 6．（6分）如图18-4所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的广口瓶中，从刻度尺上A和B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1.0cm，刻度尺右边缘与广口瓶右内壁之间的距离d=2.5cm，由此可知，瓶内液体的折射率n=。 a’ b’图18-3 图18－1 甲乙丙丁 P1P2 P3 P4 图18-2
玻璃折射率的测量方法
课程论文 题目：对玻璃折射率测定方法的探究 班级：2010级物理学本科班 姓名： 学号： 指导老师： 对玻璃折射率测定方法的探究
摘要：通过不同的方法测定玻璃的折射率，在对实验现象观察的同时，比较不同的方法之间的区别，并将实验结果与真实值比较。 关键词：玻璃，分光计，顶角，偏向角，折射率。 引言：运用钠灯灯光或激光照射玻璃，通过观察折射或反射光的性质来确定玻璃的折射率。 实验方法： （一） 最小偏向角法： 1. 实验仪器与用具：分光计，玻璃三棱镜，钠灯。 2. 实验原理： （1）将待测的光学玻璃制成三棱镜，可用最小偏向角法测其折射率n ．测量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上，经棱镜两次折射后以i 4角从另一面AC 射出来，成为光线t .经棱镜两次折射，光线传播方向总的变化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i 1－i 2)＋(i 4－i 3)＝i 1＋i 4－A ．此式表明，对于给定棱镜,其顶角 A 和折射率n 已定，则偏向角δ随入射角i 1而变，δ是i 1的函数. （2）用微商计算可以证明，当i 1＝i 4或i 2＝i 3时，即入射光线a 和出射光线t 对称地“站在”棱镜两旁时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，用δm 表 示.此时，有i 2＝A /2， i 1＝(A ＋δm )/2，故2 2m A A n sin sin δ+=。用分光计测出棱 镜的顶角A 和最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜的折射率n ． 3.实验内容： 3.1棱镜角的测定 图1
置光源于准直管的狭缝前，将待测棱镜的折射棱对准准直管，由准直管射出的平行光束被棱镜的两个折射面分成两部分。在棱镜的另外两侧分别找到狭缝像与竖直叉丝重合，分别记录此时分光计的读数''1212,,,V V V V ，望远镜的两位置所对应的游标读数之差为棱镜角A 的两倍。 3.2最小偏向角的测定 （1）将待测棱镜放置在棱镜台上，转动望远镜使能清楚地看见钠光经棱镜折射后形成的黄色谱线。 （2）刻度内盘固定。缓慢转动载物台，改变入射角，使谱线往偏向角减小的方向移动，用望远镜跟踪谱线观察。 （3）当载物台转到某一位置，该谱线不再移动，如继续按原方向转动载物台，可看到谱线反而往相反的方向移动，即偏向角变大。该谱线偏向角减小的极限位置即为最小偏向角位置。 （4）反复实验，找出谱线反向移动的确切位置。固定载物台，微动望远镜，使叉丝中间竖线对准谱线中心，记录此时分光计的读数12,V V 。 （5）转动载物台，使光线从待测棱镜的另一光学面入射，转动望远镜至对称位置，使光线向另一侧偏转，同上找出对应谱线的极限位置，相应的游标读数为 ' ' 12V V 和。同一游标左右两次数值之差是最小偏向角的2 倍，即 '' 1122()/4m V V V V δ=-+- 4.实验数据记录 表2：最小偏向角
玻璃折射率的测定
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率 【实验目的】 1．进一步熟悉分光计调节方法； 2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。 【实验仪器】 JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。 【实验原理】 一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。 由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得 )(2min r i -=δ (5.11.1) 又 因 A A G r r r =-π-π=-π==+)(2' 所以 = r 2 A (5.11.2) 由式（5.11.1）和式（5.11.2）得 2 min δ+= A i 由折射定律有 2 sin 2sin sin sin min A A r i n δ+== (5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。 图5.11.2 测最小偏向角示意图 A B C A i i ' r r ' 12δ① ②图5.11.1
【实验内容】 1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角 如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。然后使望远镜对准入射光（平行光管位置），读取方位为0T 与0'T ，则最小偏向角 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 3．计算棱镜折射率 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 平均== δ- - n min 4．不确定度计算（绝对不确定度传递公式） min 22min 22)22()( δδ?+???=?n a n a n 5．结果表示 n n n ?±=- 【注意事项】
实验报告测量玻璃折射率
实验报告：测量玻璃折射率 高二（ ）班 姓名： 座号： 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ，就能求出折射光线OO 1和折射角θ2， 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=2 1 sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器（或三角板或直尺）、 铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad 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ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad 跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3，调整眼睛观察的视线，要使P 3 恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖和大头针。过P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点，连接 OO 1，OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ，折射角θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。
9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值，就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时，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 当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动． 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差 增大；用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面； 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值，若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分，即顺P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖，而P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些，针要垂直纸面， 这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法：
玻璃折射率的测量实验教案
玻璃折射率的测量 光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比行叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。折射率是光学介质的一个基本参量，也等于光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。两种介质进行比较时,折射率较大的称光密介质,折射率较小的称光疏介质。某介质的折射率是指该介质对真空的相对折射率。同一介质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的介质内，折射率常随波长的减小而增大，即红光的折射率最小，紫光的折射率最大。通常所说某物体的折射率数值多少（例如，水为1.33，水晶为1.55，金刚石为2.42，玻璃按成分不同则有一定范围1.5 ~1.9），是指对钠黄光（波长5 893×10-10m）而言。 无论在日常的生活中还是在现代工业中，玻璃用品都得到了广泛应用。然而，不同的玻璃制品，采用的玻璃并不完全相同。玻璃的折射率数值越大，表明玻璃使入射光发生折射的能力越强。玻璃折射率作为玻璃性能的一个基本重要参数，在很大程度上决定了玻璃产品性能。在玻璃的制造与生产过程中，需要实时准确地测量玻璃折射率，以保证玻璃的优越性能。本实验将分别用视深法和光路法测量玻璃砖的折射率。 一、实验目的 1．掌握测定玻璃折射率的原理和方法。 2．用读数显微镜测量玻璃折射率。 3．用光路法测定玻璃的折射率。 二、实验仪器 读数显微镜、激光器、游标卡尺、平行玻璃砖、牙签、白纸。 三、实验原理 光线通过两介质的界面折射时，确定入射光线与折射光线 传播方向间关系的定律称为折射定律，它是几何光学基本定律 之一，是各种光学仪器的理论根据。折射定律可表示为 n1sin i =n2sin r 式中i, r分别为入射角和折射角，n1，n2分别为入射介质和折 射介质的折射率。折射率作为反映光学性质的物理量，其大小 不仅取决于介质的种类，也与入射光的波长有关。空气的折射 图1 光线的折射 率近似为1。
玻璃折射率的测定,物理实验报告
此实验报告共六个方案，其中前三个为实验室可做并已测量数据的方案，第一个方案（最小偏向角法）已测量数据并进行了数据处理。 实验目的：测定玻璃折射率，掌握用最小偏向角法测定玻璃折射率的方法，掌握用读数显微镜法测定玻璃折射率的方法，复习分光计的调整等，掌握实验方案的比较，误差分析，物理模型的选择。要求测量精度E≤1%。 方案一，最小偏向角法测定玻璃折射率 实验原理：最小偏向角的测定，假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图1所示。 ? 图1最小偏向角的测定 转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角 发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角 。可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为 实验仪器：分光计，三棱镜。 实验步骤： 1，对分光计进行调节 2，顶角α的测量 利用自准直法测顶角，如下图所示，用两游标来计量位置，分别称为游标1和游标2，旋紧刻度盘 θ和游标2下螺钉是望远镜和刻度盘固定不动转动游标盘，是棱镜AC面对望远镜，记下游标1的读数 1
的读数2θ。转动游标盘，再试AB 面对望远镜，记下游标1的读数'1θ和游标2的读数'2θ。游标两次读数之差21θθ-或者''21 θθ-，就是载物台转过的角度，而且是α角的补角 ''212 1 1802 θθθ θ α? -+-=- 3，最小偏向角法测定玻璃折射率 如下图，当光线以入射角1i 入射到三棱镜的AB 面上后相继经过棱镜两个光学面AB AC 折射后,以 2i 角从AC 出射。出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角。 对于给定三棱镜， 偏向角δ的数值随 入射角1i 的变化而改变。当入射角1i 为某值时(或者1i 与2i 相等时)，偏向角δ将达到最小值0δ，0δ称 为最小偏向角，由几何关系和折射定，可得它与棱镜的顶角A 和折射率n 之间有如下关系： 2 sin 2 sin A A n δ+= A.将待测三棱镜放在载物平台，调节平台到适当的高度，使得从平行光管发出的平行光只有少部分能从三棱镜的上方射入望远镜； B.调节三棱镜的位置使得平行光管的平行光以一定的角度入射到棱镜的AB 面；
《用迈克尔逊干涉仪测量玻璃折射率》
评分：大学物理实验设计性实验实验报告 实验题目：用迈克尔逊干涉仪测量玻璃的折射率 班级：电信06-1 姓名：林清伟学号：21 指导教师：方运良 茂名学院技术物理系大学物理实验室 实验日期：2007年11月29 日
《用迈克尔逊干涉仪测玻璃片折射率》实验提要 实验课题及任务 《用迈克尔逊干涉仪测玻璃片厚度》实验课题任务是：根据玻璃的折射率比空气大，当玻璃片加到一个光路中时，必产生一光程差l ?，这个光程差会造成中央条纹会发生位移的现象，根据这一特定的光学现象和给定的仪器，设计出实验方案，测定玻璃的折射率。 学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用迈克尔逊干涉仪测玻璃片的折射率》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按撰写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。 ⑶ 测量5组数据，测量玻璃的折射率n 。 ⑷ 应该用什么方法处理数据，说明原因。 ⑸ 实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。 有关提示 若用白光作光源，在一般情况下，不出现干涉条纹。进一步分析还可看出，在2M 、1'M 两面相交时，交线上0=d ，但是由于1、2两束光在半反射膜面上的反射情况不同，引起不同的附加光程差，故各种波长的光在交线附近可能有不同的光程差。因此，用白光作光源时，在2M 、1'M ，两面的交线附近的中央条纹可能是白色明条纹，也可能是暗条纹。在它的两旁还大致对称的有几条彩色的
用多种方法测玻璃的折射率
课程论文 题目:用多种方法测玻璃折射率 班级:13物理学本科班 姓名: 盛丽娟 学号: 130800040 指导老师: 尹真 用多种方法测玻璃折射率 13物理本科: 康庆明月盛丽娟 指导老师:尹真 一、实验任务:测定玻璃的折射率,要求测量精度E≤1﹪ 二、实验要求: 1、收集测定各种折射率的方法,并进行对比研究 2、提出5种测量玻璃折射率的设计方案,每种测量方案包括测量原理、 光路安排、实验仪器选择、实验参数估算、实验步骤、注意事项、参 考资料等 3、根据实验室现有的条件与实验情况,选择三种可行的测量设计方案 进行试验,在试验过程中对该方案逐步修改完善 4、实验中为达到要求的测量精度,须选择与估算实验参数,并进行重复 测量,设计表格记录实验数据 5、实验操作步骤完成后,检查实验结果,至少对其中一种方案进行数据 处理与误差分析,完成最终的实验报告与误差分析,完成最终的实验 报告
三、实验方案: ㈠ 插针法 【实验题目】用插针法测定玻璃砖折射率 【实验目的】 测定玻璃砖的折射率。 【实验器材】 ①平木板、 ②白纸、 ③玻璃砖、 ④大头针4枚、 ⑤图钉4 个、 ⑥量角器(或三角板或直尺)、 ⑦铅笔 【实验原理】 用插针法确定逃跑,找出跟入射线相应的折射线;用量角器测出入射角i 与折射角r;根据折射定律βαsin sin =n 计算出玻璃的折射率 。 实验参数估算:1、3～1、9。 【实验步骤】 (1)如图所示,在用4个图钉钉好的白纸上画一条直 线 ,aa′作为界面。 (2)过aa′上的一点O 画出界面的法线NN′。 (3)过O 点画一条射线AO 作入射光线。 (4)在射线AO 上插上两枚大头针P 1、P 2。 (5)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一条长边跟 aa′bb′两条线准确地落在玻璃砖的两个平行的折射画里,这样,由作图 画出的入射光线AO 、出射光线BP 与aa′、bb′的交点O 、O′才能与光 线的实际入射点相符,否则将使画出的玻璃中折射光线的光路与实际 偏离,因此作图时要用细铅笔。 (6)在观察的这一侧即光线的出射面bb′一侧插两枚大头针P 3、P 4,使 P 3挡住P 1、P 2的像,P 4挡住P 1、P 2、P 3的像,记下P 3、P 4的位置。 (7)移去玻璃砖连接P 3、P 4并延长交bb′于O′,连接OO′即为折射光线, 入射角α=∠AON,折射角β=∠O′ON′。 (8)改变入射角α,重复实验步骤,列表记录相关测量数据,计算每次折射 率n 求出平均值 。 【注意事项】 1、 玻璃砖要选用宽度较大的,宜在5厘米以上,若宽度过小,则测量折 射角度值的相对误差增大;用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃毛面或棱,严 禁用玻璃砖当尺子画界面; 2、 入射角i 应在15°~75°范围内取值,若入射角α过大。则由大头针 P 1、P 2射入玻璃中的光线量减少,即反射光增强,折射光减弱,且色散较 严重,由玻璃砖对面瞧大头针的虚像将暗淡,模糊并且变粗,不利于瞄准 插大头针P 3、P 4。 3、 若入射角α过小,折射角将更小,测量误差更大,因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 4、 上面所说大头针挡住大头针的像就是指“沉浸”在玻璃砖里的那一 截,不就是瞧超过玻璃砖上方的大头针针头部分,即顺P 3、P 4的方向瞧
测定玻璃砖的折射率
实验3：测定玻璃的折射率 一、实验目的：测定玻璃砖的折射率。 二、实验原理： 1.求折射率的公式有： （1）n= r i sin sin （i 为光线在真空中的角，r 为光线在介质中的角） （2）n=C sin 1 （C 为临界角） （3）n=v c （c 为真空中光速，v 为介质中光速） 2.要测玻璃砖的折射率，显然用n=r i sin sin 简便易行 三、实验器材：玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板（或直尺）、铅笔。 四、实验步骤：1.将玻璃砖放在白纸上，画出上下两界面，做出法线。让光线从玻璃砖上方射入，下方穿出。做出入射光线和折射光线，用量角器测出入射角i 和折射角r ，代入公式n= r i sin sin 即可求出折射率n 。 2.入射角i 和折射角r 的确定 （1）用插在白纸上的大头针做为入射光源，大头针P 1、P 2在白纸上的插点的连线就是入射光线。 （2）在玻璃砖的另一侧用眼睛观察P 1和P 2的像，并在像的反向延长线上插大头针P 3、P 4。大头针P 3、、P 4在白纸上的插点的连线就是出射光线。 （3）连接入射点和出射点即为折射光线。 五、注意事项： 1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P 1和P 2之间，P 2和O 点之间，P 3和P 4之间，P 3和O ’点之间距离要稍大一些。 2.入射角i 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大。 3.操作时，不能用手触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子用。 4.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 六、数据处理： 1.此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和反射角的正弦值，代入n= r i sin sin 中，求玻璃的折射率。 2.其他处理数据的方法： ① 在找到人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 两点分别向NN ’作垂线，交NN ’于C ’、 D ’，用直尺量出CC ’和DD ’ 的长.如图14-2所示. 由于CO CC 'sin = α， DO DD ' sin =β 而CO=DO ，所以折射率' ' sin sin 1DD CC n == βα 重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值。 图14-2
实验报告测量玻璃折射率
实验报告测量玻璃折射 率 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
实验报告：测量玻璃折射率 高二（ ）班 姓名： 座号： 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ，就能求出折射光线OO 1和折射角θ2，再根据折射定律就可算出玻璃的折射率 n=2 1sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器（或三角板或直尺）、 铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad 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ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad 跟严格对齐，并画出玻璃砖的 另一个长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3，调整眼睛观察的视线，要使P 3 恰好能挡住 P 1P 2在玻璃中的虚像。
6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2 的虚像。 7、记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖和大头针。过P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点， 连接OO 1，OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ，折射角θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。 9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值，就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时，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 把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动． 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的 相对误差增大；用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面； 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值，若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入 玻璃中的光线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。
实验报告：测量玻璃折射率
实验报告：测量玻璃折射率 高二（ ）班 姓名： 座号： 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ，就能求出折射光线OO 1和折射角θ 2，再根据折射定律就可算出玻璃的折射率 n=2 1sin sin 。 【实验器材】 平木板、白纸、玻璃砖1块、大头针4枚、图钉4个、量角器（或三角板或直尺）、铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线 ad 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ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边 ad 跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针 P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3，调整眼睛观察的视线，要使 P 3恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。6、用同样的方法在玻璃砖的 bc 一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖和大头针。过 P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点，连接 OO 1，OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ，折射角 θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角 θ 1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。
9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录 5组数据，求出几次实验中测得的 2 1sin sin 的平均值， 就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时，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 当尺子画玻璃砖的另一边 bc 。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动． 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在 5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差 增大；用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面；4、入射角i 应在15°~75°范围内取值，若入射角 α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小，折射角将更小， 测量误差更大，因此画入射光线 AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指 “沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分，即顺 P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的 虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖，而 P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些，针要垂直纸面， 这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法： 入射角θ1折射率n= 折射角θ2
插针法测定玻璃折射率实验
测定玻璃的折射率 插针法
(1)如图所示，用图钉把白纸固定在木板上． (2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射 点，作过O的法线NN′. (3)画出直线AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两枚大头针． (4)在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′. (5)通过玻璃砖观察并调整视 线方向，使P1的像被P2挡住， 然后在观察一侧插上大头针 P3，使P3同时挡住P2、P1 的像，再插上P4挡住P3及 P2、P1的像．
(6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确 定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′，则OO′即玻璃砖内的折射光线． (7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2. (8)改变入射角，重复实验． 记录下每次的入射角θ 和 1 . 折射角θ 2
(1)在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学的操作步骤如下： a．用图钉将记录光路的白纸固定在平板上； b．手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上； c．用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′； d．在aa′上选择一点O作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角i分别为0°、30°、45°的入射光线；
e．用“插针法”分别得到各条入射光线对应的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角r； f．按公式分别计算取三个值的算术平均值．
①以上步骤中有错误或不妥之处的是________； ②应改正为_________________________________________ ____________________________________________________. (2)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图实－13－4甲、乙和丙所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则：
第十三章 第3节 实验十四 测定玻璃的折射率
实验十四 测定玻璃的折射率 一、 考情分析 二、考点知识梳理 (一)实验目的：___________________________________。 (二)实验原理 本实验是利用“插针法”来确定光路。具体的讲是，用“插针法”来确 定两个界面的入射光线和出射光线，如图中21P P 和43P P ，由入射光 线与界面a a '交于图中O 点即入射点，出射光线与界面b b '交于图中 O '点即为出射点，连接O O '即是光在玻璃砖内的折射线，过O 点作 出法线，用量角器量出入射角i 和折射角r ，如图所示，利用____________，求出n (三)实验器材 玻璃砖，白纸，木板，大头针，图钉，量角器，三角板，铅笔。 三、考点知识解读 剖析： （一）、实验步骤： 1.将白纸用图钉按在绘图板上. 2.在白纸上画出一条直线aa ’作为界面(线)，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，使它的长边跟aa ’对齐，画出玻璃砖的另一边NN ’. 4.在直线 AO 上竖直插上两枚大头针1P 、2P ，透过玻璃砖观察大头针1P 、2P 的像， 调整视线方向，直到2P 档住1P 的像.再在观察的这一侧插两枚大头针3P 、4P ，使3P 档 图实 14-1 图 甲
住1P 、2P 的像，4P 档住3P 及1P 、2P 的像，记下3P 、4P 的位置. 5 .移去大头针和玻璃砖，过3P 、4P 所在处作直线 O ’B ，与bb ’交于O ’，直线O ’B 就代表了沿AO 方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向. 6.连接OO ’，入射角AON α=∠，折射角β=∠O 'O N ’ .用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中. 7.用上述方法分别求出入射角分别为300 、450 、600 时的折射角，查出它们的正弦值，填人表格中. 8.算出不同入射角时的比值βαsin sin ，最后求出在几次实验中所测β α sin sin 的平均值，即为玻璃砖折射率的测量值. （二）、注意事项： 1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且1P 和2P 之间、2P 与O 点之间、3P 与4P 之间、3P 与 O ’之间距离要稍大一些. 2.入射角α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光学面.更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线. 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5cm 以上.若宽度太小，则测量误差较大. （三）、其他数据处理方法 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，再代人β α sin sin = 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： 1. 在找到人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 两点分别向NN ’作垂线，交NN ’于C ’、 D ’，用直尺量出CC ’和DD ’ 的长.如图14-3-3所示. 由于CO CC 'sin = α， DO DD ' sin =β 图实14-2
实验报告测量玻璃折射率
实验报告：测量玻璃折射率 高二（）班姓名：________________________ 座号： ______________ 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光 线A0对应的出射光线O i B,就能求出折射光线OO i和折射角（2, sin 1 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n =sin 2。 【实验器材】 平木板、白纸、玻璃砖1块、大头针4枚、图钉4个、量角器（或三角板或直尺）铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad作为玻璃砖的上界面，画一条线段A0作为入射光线，并过0点 画出界面ad的法线NN i。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个 长边be.。 4、在A0线段上竖直插上两枚大头针P1P2. 5、在玻璃砖的ad一侧再插上大头针刊，调整眼睛观察的视线，要使P3恰好能挡住P1P2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的be一侧再插上大头针P4,使P4能同时挡住P3本身和P1P2的虚 像。 7、记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针。过P3、P4引直线01B与be交于01点，连接 001, 001就是入射光线A0在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角（=/A0N，折射角（2h 010N1 8用量角器量出入射角（和折射角（。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里
9、改变入射角d,重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的竺丄的平均值， sin 2就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时，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 当尺子画玻璃砖的另一边be。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动. 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差 增大；用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面； 4、入射角i应在15~75°范围内取值，若入射角a过大。则由大头针P i、P2射入玻璃中的光 线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P3、P4。若入射角a过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO时要使入射角a适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分，即顺P3、P4的方向看眼前的直线P3、P4和玻璃砖后的直线P i、P2的虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P2、P3的位置应靠近玻璃砖，而P i和P2、P3和P4应尽可能远些，针要垂直纸面， 这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法:
用多种方法测玻璃的折射率(盛)
课程论文 题目：用多种方法测玻璃折射率班级：13物理学本科班 姓名：盛丽娟 学号： 130800040 指导老师：尹真
用多种方法测玻璃折射率 13物理本科： 康庆 明月 盛丽娟 指导老师：尹真 一、实验任务：测定玻璃的折射率，要求测量精度E≤1﹪ 二、实验要求： 1.收集测定各种折射率的方法，并进行对比研究 2.提出5种测量玻璃折射率的设计方案，每种测量方案包括测量原理、 光路安排、实验仪器选择、实验参数估算、实验步骤、注意事项、参 考资料等 3.根据实验室现有的条件和实验情况，选择三种可行的测量设计方案 进行试验，在试验过程中对该方案逐步修改完善 4.实验中为达到要求的测量精度，须选择和估算实验参数，并进行重 复测量，设计表格记录实验数据 5.实验操作步骤完成后，检查实验结果，至少对其中一种方案进行数 据处理和误差分析，完成最终的实验报告 和误差分析，完成最终的 实验报告 三、实验方案： ㈠ 插针法 【实验题目】用插针法测定玻璃砖折射率 【实验目的】 测定玻璃砖的折射率。 【实验器材】 ①平木板、 ②白纸、 ③玻璃砖、 ④大头针4枚、 ⑤图钉4 个、 ⑥量角器（或三角板或直尺）、 ⑦铅笔 【实验原理】 用插针法确定逃跑，找出跟入射线相应的折射线；用量角器测出入射 角i 和折射角r ；根据折射定律β αsin sin =n 计算出玻璃的折射率 。 实验参数估算：1.3～1.9。 【实验步骤】 （1）如图所示，在用4个图钉钉好的白纸上画一 条直线 ，aa′作为界面。 （2）过aa′上的一点O 画出界面的法线NN′。 （3）过O 点画一条射线AO 作入射光线。 （4）在射线AO 上插上两枚大头针P 1、P 2。 （5）把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长 边跟aa′bb′两条线准确地落在玻璃砖的两个平行的折射画里，这样，
测定玻璃折射率的误差情况总结
测定玻璃折射率的误差情况总结 一、 玻璃砖两个光洁面平行，界面刻画准确，玻璃砖与界面整齐对应。 根据光路可逆性得：AO 与' O B 平行，只要操作正确，折射率的测量没有误差，sin sin i n r =，sin()cos H d i r r =-。 二、 sin αα-函数图像的特点： 三、 假定sin =3sin i n r =，要让sin()=3sin()i n r βθ+= +仍然成立，则要求βθ>；同理，要让sin() =3sin() i n r βθ-= -成立，同样要求βθ>。 四、 玻璃砖两个光洁面不平行，界面刻画准确，玻璃砖与界面整齐对应。 sin sin()sin()sin sin()sin() i i a n r r r θβθθθ+++===++，根据sin αα-的图像特点可得：i β>， 所以AO 与'O B 不再平行，'O B 向玻璃砖更厚的一侧偏折。或者 sin sin()sin()sin sin()sin()i i a n r r r θβθθθ---===--，根据sin αα-的图像 特点同样可得：i β<，所以AO 与'O B 不再平行，'O B 向玻璃砖更厚的一侧偏折。 五、 界面刻画准确，法线出现偏差。如图所示，法线的偏差使得入射角和折射角都变大。sin sin i n r =真实，sin()sin() i n r θθ+=+计算，根据sin αα-的图像特点可得：n n >计算真实； sin sin i n r = 真实，sin()sin()i n r θθ-=-计算，根据sin αα-得：n n <计算真实。 六、 界面刻画准确，玻璃砖相对于界面发生平移。得：sin sin i n n r ==计算真实。 七、 界面刻画不准确 如图所示，界面距离大于玻璃砖厚度，n =真实' sin sin i n r =计算，由于' r r >，故n n >计算真实。 如果界面距离小于玻璃砖厚度，则有n n <计算真实。 八、 界面刻画准确，但相对于玻璃砖发生转动。 如图玻璃砖相对于界面发生逆时针转动θ角，n 'a ' ''A '