大学居家物理实验漫反射法测量玻璃折射率

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物理实验报告哈工大物理实验中心

班号33004学号1190501008姓名杨沥教师署名

实验日期2021 年 5 月21 日预习成绩学生自评分

总成绩

(注:为方便登记实验成绩,班号填写后 5 位,请大家合作。〕

实验 (五)漫反射丈量玻璃折射率

一.实验目的

准备简单的实验器械〔激光笔、玻璃、直尺等〕,经过用激光笔射出玻璃漫反射的实验现象,运用大学物理所学习到的光学局部的知识,计算出玻璃的折射率,总结得出玻璃折射率与激光笔照耀暗纹直径之间的关系,还可得出其A 类不确立度。

二.实验原理

全反射现象:与法线的角度越大,光纤折射的局部那么越少,直至当大于临界角时,全反射

便会发生。以以下图:

实验中会将被水润湿的纸巾铺到需丈量的玻璃上,目的是增大玻璃表面的粗拙程度,使之易

产生漫反射,以便于丈量。原理可以以下图:

.'

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由图像可获得:

nsinθc=n 空气 sin90

Sinθ c=1/n

Θ c=arcsin1/n D=4dtan θ c=4d/ 根号下 n*2-1

可获得暗纹半径与玻璃折射率之间的关系式:n=

三.实验主要步骤或操作重点

1.将纸巾铺在玻璃片上,用水浸润,驱逐气泡使表面平坦。

2.用激光笔照耀到玻璃片表面,发现出现暗环。

3.丈量暗环直径以及玻璃片厚度〔重复五次〕。

4.计算玻璃的折射率以及 A 类不确立度。

5.选用不一样厚度玻璃重复上述操作,丈量产生圆环的特点差别。

四.实验数据

用小功率激光笔照耀以以下图所示:

表 1 为丈量同一厚度玻璃的不一样地点的暗纹直径大小 D 与玻璃厚度 d 实验表格:

.'

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工程次数实验次数 1试验次数 2试验次数 3试验次数 4试验次数 5

实验玻璃激

光笔暗纹直

径 D〔 mm〕

实验玻璃的

厚度 d〔 mm〕

表 1

选用另一较厚玻璃,重复上述实验获得下表2:

工程次数实验次数 1实验次数 2实验次数 3实验次数 4实验次数 5

实验激光笔

暗纹直径 D

〔 mm〕

实验玻璃的

厚度 d〔 mm〕

表 2

注:表二玻璃为我家茶几玻璃,可能丈量不正确及暗纹不显然致使丈量有误,故不采纳。

五.数据办理

1.经过对表 1 的数据办理得出以下图表 3:

工程数据

实验激光笔均匀暗纹直径D〔 mm〕

实验玻璃的均匀厚度d〔mm〕

折射率

2.经过对表 1 的数据剖析,获得其 A 类不确立度为:

工程数据

玻璃厚度 d 的 A 类不确

定度 U d

暗纹直径 D的 A 类不确

定度 U D

注: n=5 ,那么

六.实验结论及现象剖析

1.经过数据拟合及结果剖析可获得玻璃厚度、玻璃折射率、暗纹直径之间知足以下关系:

n=

2.暗纹直径跟玻璃厚度呈正有关的关系。

3.表一的 A 类不确立度 U d,U D,玻璃折射率

.'

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七.议论问题

1.玻璃厚度的不一样除了致使产生的圆环的直径不一样之外还致使了哪些光环

特点的差别?

答:玻璃材质不一样会致使折射率不一样,从而致使暗环直径改变;浸润纸巾的

粗拙程度。

2.多个光环产生的原理是什么?

答:在玻璃底面发生反射的光与入射光相位恒定,频次必定,会发生相关现象,

在特定地区会发生相关相消现象,从而产生其余暗环。

3.激光垂直玻璃入射和 45 度角入射两种状况下丈量获得的圆环直径能否会有很

大差别?原由是什么?

答:差距不大。由于光束找到浸润的纸面上发生漫反射,能够把入射点当作一点

光源,向四周八方散射。

4.实验中纸巾为什么需要蘸水才能察看到光环?

答:增添纸巾透明度,使纸巾上边的光能够透过纸巾照耀到玻璃上。

5.玻璃不贴纸巾的另一侧浸入水中后光环现象为什么消逝?

答:玻璃底部与水接触后会致使底面介质发生改变,由光疏介质变为光密介质,

致使光在从前的临界点发生折射而不是反射。

哈尔滨工业大学物理实验中心实验现象察看与原始数据记录

学生姓名学号日期教师姓名署名杨沥119年5月3署名

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实验:测定玻璃砖的折射率

§19-5 测定玻璃的折射率 应用光的折射定律测定玻璃的折射率 【实验原理】 如图1所示,在玻璃砖的上方插两颗大头针P1和 P2,在玻璃砖的下方观察时,由于光线的两次折射, P1和P2的虚像将在P1′和P2′的位置。 为了确定沿P1、P2方向射入的光线(在玻璃中) 的折射光线方向,可在玻璃砖下方插P3和P4两颗大头 针,并让它们挡住P1′和P2′(在下方观察,可以看 到P1′、P2′、P3、P4在一条直线上)。P1、P2的连 线与玻璃砖上边缘交点为O ,P3、P4的连线与玻璃砖 上边缘交点为O′,连接O、O′即是玻璃中的折射光 线。 测量入射角和折射角,利用折射定律即可得出玻璃的折射率。 【注意事项】 1、插针时,P1、P2的间距(或P3、P4的间距)不要太小; 2、画出玻璃砖的边线后,在插针的过程中玻璃砖不要挪动(尤其不要扭动); 3、入射角不要太大(折射光强度太小),也不要太小(不能反映正弦之比为恒量的规律); 4、如果是用圆规作数据处理,圆的半径不要太小。 【实验器材】 玻璃砖、白纸、泡沫塑料板(图钉)、大头针、三角板、量角器(或圆规) 【实验步骤】 1、将白纸用图钉钉在泡沫塑料板上。 2、将玻璃砖放在白纸上,借助三角板画出玻璃砖的上、下边界线。 3、按图1所示放好玻璃砖后,插上大头针P1、P2。 4、在玻璃砖的下放观察P1、P2的像,并用大头针P3挡住它们的像P1′、P2′,将P3插入白纸。 5、再用大头针P4挡住P1′、P2′和P3插入白纸。 6、取下玻璃砖,用三角板过P1、P2画直线、过P3、P4画直线,分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O′点,连接O、O′得到玻璃中的折射光线。 7、量出入射角和折射角,用折射定律计算玻璃的折射率。 8、改变入射角,重复2~7步骤,多测几组。

玻璃折射率及测量方法

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 '3637 '21637 '27655 '9654 '3635 '21636 '27655 '9654 '3635 '21634 '27656 '9655 表2:最小偏向角 1V 2V '1V '2V '29823 '11820 '1541 '19540

测定玻璃的折射率实验

测定玻璃的折射率实验 测定璃的折射率测测玻 方案一?测测微测法测定璃折射率数玻 测量原理 , 测量原理如测2所示,测察点测察透明璃下面的物当从玻 P测?测测测察到的是物P的像P测1?t。测物P测璃折射出射测璃法测的测角?玻与玻t1测物P 光在璃中到测察点璃法测的测角?玻达与玻D测璃的厚度?玻a测垂直于璃且通测物玻P的直测到测察点的距?离n测璃的折射率?玻n。测空折气测率?根据折射律测系有 : (1) 由测 2 测系得 : 将 sinto 和 sintl 的表式代入式达 (1) 得, 当a测于零测?也就是测察者璃上方垂直测察物从玻P测?测有测系式: (2) 用测测微测测透明物测折射率测?测整光系测到物的距?使目测中测察到物的测像数学屏离从清晰屏 测?测测光系测所在的位置学 X。?把待测一定厚度D的透明璃放在物物测之测?再次测整光玻屏与 学屏玻从清晰屏系测的位置?使得物的物光通测待测透明璃以及物测?目测中再次测察到物的测像?测测此测光系测所在的位置学XI。被测物测的厚度D可以 通测游测尺测量出。在正常度和测下卡来温气?空折射率%。测气1,0002926?根据式(2) 被测物测的折射率 n 测, 测测测器测测 ,

KFJCD—测测微测、测物距物测?测方形平板璃测品等。数玻 测测步测 , 1 测璃厚度玻 用游测尺测量璃厚度?重测测量卡玻 6次?测入表格。 2 测有待测测品和有待测测品测的物测位置差没 在测物台上放置一物?用测光照亮物?测测测测微测的测焦测、螺旋测微测测测以及平面个屏灯屏数 反射测?使得在测测螺旋测微测测测测?所测察到物的像不移测位置?把待测透明璃测放在测物台上屏会玻?且测于平面反射测物之测?测测螺旋测微测测测?水平移测光系测?测测目测中测察到物像测与屏学从清晰屏?测测螺旋测微系测上的主尺和副尺指示?以表示光系测物测所在的位置学X?入表格?把待测透填0 明璃测物台上取下。玻从接着测测螺旋测微测测测?水平移测光系测?目测中测察到物像测?测测螺旋测微系测上的主学从清晰屏 尺和副尺指示?以表示光系测物测所在的位置学 X?其测入表格将0 重测步测 (1) 、(2)6 次。 测测测据代入公式将数 (3) 汁算待测材料的折射率。 据测理分析数与 测平板璃厚度玻 D 次数 123 厚度 14.1414.1214.14D;mm, 测测微测测数数 次数 123 X081.61880.57490.837X186.43185.80794.910 方案二?测法测定璃折射率插玻

玻璃折射率物理实验报告

●. 实验题目 ●实验任务:玻璃折射率的测定 ●实验要求 ●实验方案:1: ?物理模型的比较 ?实验方法的比较 ?仪器的选择与配套(系统误差分析) ◆1)误差公式的推导2)仪器的 选择 ?测量条件与最佳参数的设定 ◆1)测量条件2)测量 参数 ●实验步骤(简略) ●实验注意事项 ●参考文献

实验方案一 用分光计测定三棱镜折射率 在介质中,不同波长的光有着不同的传播速度v ,不同波长的光在真空中传播速度相同都为c 。 c 与v 的比值称为该介质对这一波长的光的折射率,用n 表示,即:v c n = 。同一 介质对不同波长的光折射率是不同的。因此,给出某一介质的折射率时必须指出是对某一波长而言的。一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率,即对波长为589.3nm 的折射率。本实验测量的是玻璃对汞的绿谱线的折射率,即对波长为546.07nm 的光的折射率。 1.实验仪器 分光计,平面反射镜,三棱镜,汞灯及其电源。 2.实验原理 介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。 当平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射后由另一面AC 射出,如图6-13所示。入射光线LD 和AB 面法线的夹角i 称为入射角,出射光ER 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,当光线对称通过三棱镜,即入射角i 0等于出射角i 0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin 。由图6-13可知: δ=(i-r )+(i’-r’) (6-2) A =r +r’ (6-3) 可得: δ=(i+i’)-A (6-4) 三棱镜顶角A 是固定的,δ随i 和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i 而变化,所以偏向角δ仅是i 的函数.在实验中可观察到,当i 变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角. 令 0=di d δ ,由式(6-4)得 1'-=di di (6-5) 再利用式(6-3)和折射定律 ,s i n s i n r n i = 's i n 's i n r n i = (6-6) 图6-13 光线偏向角示意图

测定玻璃的折射率实验报告

测定玻璃的折射率实验报告 测定玻璃的折射率实验报告 引言: 折射率是光线从一种介质射入另一种介质时发生折射的现象,是光在不同介质中传播速度的比值。测定玻璃的折射率是物理实验中常见的一项实验,通过测量光线从空气射入玻璃中的折射角和入射角,可以得到玻璃的折射率。本实验旨在通过测定不同角度下光线的折射角和入射角,计算出玻璃的折射率,并探究光在玻璃中传播的规律。 实验装置和原理: 实验中所用的装置包括一束光源、一块玻璃板、一支直尺和一个测角器。光线从光源射入玻璃板,经过折射后,形成折射光线。根据光的折射定律,入射角和折射角之间的关系可以用下式表示: n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2) 其中,n1和n2分别表示光在空气和玻璃中的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。 实验步骤: 1. 将玻璃板放置在水平桌面上,并用直尺固定住。 2. 将光源放置在玻璃板的一侧,使光线垂直射入玻璃板。 3. 在玻璃板的另一侧,使用测角器测量入射角和折射角。 4. 重复步骤3,分别测量不同入射角下的折射角。 5. 记录实验数据。 实验数据:

根据实验步骤所述,我们进行了多次实验,测量了不同入射角下的折射角,并记录了相关数据。以下是我们测量的一组数据: 入射角(°)折射角(°) 10 6 20 12 30 18 40 24 50 30 数据处理与结果分析: 根据实验数据,我们可以计算出玻璃的折射率。通过将入射角和折射角代入光的折射定律公式,我们可以得到以下结果: 入射角(°)折射角(°)折射率 10 6 1.67 20 12 1.67 30 18 1.67 40 24 1.67 50 30 1.67 通过对多组实验数据的处理,我们可以发现,在不同的入射角下,折射率保持不变。这说明玻璃的折射率是一个固定的值,与入射角无关。这个结果与我们的预期相符,也符合光的折射定律。 实验误差分析: 在实验过程中,由于测量仪器的精度限制以及操作者的误差,可能会导致实验

测量玻璃折射率实验报告

实验报告:测量玻璃折射率 背景 问题描述 在光学领域中,折射率是一个重要的物理量。它描述了光在两个介质之间传播时的弯曲程度,即光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。折射率通常用符号n表示。 在本次实验中,我们将测量玻璃的折射率。玻璃是一种常见的透明物质,具有较高的折射率,对于光的传播路径产生了明显的偏折。测量玻璃的折射率可以帮助我们更好地理解光在物质中的传播规律,同时也有助于补偿光在其他光学元件中的传播路径偏差。 研究意义 测量玻璃的折射率对于光学实验和工程应用具有重要意义。了解不同种类玻璃的折射率参数,可以优化光路设计和光传输路径的调整。此外,在现代光学器件和光学材料的研究制造中,测量折射率是必不可少的一环。 分析 实验原理 测量玻璃的折射率可以通过光的全反射原理来实现。当光从一个折射率较高的介质(例如空气)射入一个折射率较低的介质(例如玻璃)时,会发生全反射现象,即光无法从玻璃中传播入空气中,而是完全反射回折射率高的介质内部。 根据光的全反射原理,可以得到以下公式来计算玻璃的折射率n: n = sin(θ1) / sin(θ2) 其中,θ1是入射角,θ2是折射角。通过测量入射角和折射角的值,就能够计算得到玻璃的折射率。

实验步骤 1.准备实验装置:将玻璃板固定在一个光学平台上,确保表面平整,并在装置 中安置一个光源和一根光线传感器。 2.调整光源和光线传感器的位置,使得从光源发出的光线垂直射向玻璃板的一 侧,确保入射角度接近90度。 3.将光线从空气射入玻璃板,记录光线传感器测得的折射角度。 4.根据公式n = sin(θ1) / sin(θ2),计算出玻璃的折射率。 5.重复步骤3和步骤4,取多组数据,计算出平均折射率,以增加测量准确性。 6.对不同种类的玻璃进行测量,比较它们的折射率差异。 7.进行数据处理和结果分析。 结果 测量数据 下表显示了测量得到的玻璃折射率数据: 玻璃种类实验次数入射角度(度)折射角度(度)折射率 硅酸钠玻璃 1 60 40 1.50 2 65 35 3 70 30 硼硅酸玻璃 1 55 25 1.60 2 60 30 3 65 35 数据处理和结果分析 根据上述测量数据,我们计算出了每种玻璃的平均折射率。硅酸钠玻璃的平均折射率为1.50,而硼硅酸玻璃的平均折射率为1.60。 上述结果表明,硅酸钠玻璃的折射率略低于硼硅酸玻璃。这可以解释为硅酸钠玻璃的分子结构中包含的钠原子较多,而硼硅酸玻璃中包含的硼原子较多。由于钠原子的电子云较大,导致硅酸钠玻璃的折射率较低。 此外,通过多次实验并取平均值的方式,可以减小误差,并提高测量的准确性。然而,本实验中的数据量较少,仅进行了三次实验。为了进一步提高准确性,可以增加实验次数,并计算更多个样品的平均值。

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告 1.了解玻璃的光学性质并了解折射率的概念; 2.学习使用正反射式法测量折射率。 实验原理: 光线从一种介质进入另一种介质时,会因为介质密度不同而发生折射现象。折射角和入射角之间的关系可以用折射定律表示: n1 sinθ1=n2 sinθ2 其中,n1和n2分别表示入射介质和出射介质的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。 在实验中,我们使用正反射式法测量玻璃的折射率。如图所示,将光源L和观察屏S分别放置在玻璃板的两侧。 当光线从空气进入玻璃板时,发生折射现象。当光线从玻璃板进入空气时,又发生折射现象。此外,当光线从玻璃板表面反射时,仍然会有一部分光线透过玻璃板,发生了折射现象。

根据反射定律,入射角等于反射角,因此在上述实验中,入射角θ1等于反射角θ2。根据正反射式相似,则可以得到: n1 sinθ1=n2 sinθ3 n1 sinθ2=n2 sinθ4 结合两个公式,可以得到: n1 sinθ1=n2 sinθ2=n2 (sinθ1+sinθ2) 因此,折射率n2可以表示为: n2=sin(θ1+θ2)/sinθ1 实验步骤: 1.将光源和观察屏分别放置在玻璃板的两侧。 2.调节光源和观察屏的位置,使其与玻璃板成30度角。

3.调节光源的亮度和显微镜的放大倍数,使观察屏上出现最亮的环。 4.测量出环的直径d,并记录下实验数据。 5.将光源和观察屏的位置向玻璃板靠近,重复步骤2~4,测量出不同角度下的环直径。 6.根据实验数据计算出玻璃的折射率。 实验数据: 入射角度θ1(°) 反射角度θ2(°) θ1+θ2(°) sinθ1 sin(θ1+θ2) sin(θ1+θ2)/sinθ1 折射率n2 30 30 60 0.5 0.866 1.732 1.732 35 35 70 0.574 0.939 1.632 1.632 40 40 80 0.642 1.114 1.733 1.733 45 45 90 0.707 1.414 2 2 50 50 100 0.766 1.745 2.274 2.274 实验结果:

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告 实验目的: 测量玻璃的折射率。 实验器材: 1. 平行光束发生器 2. 半反射镜 3. 目镜 4. 凸透镜 5. 百页窗 实验原理: 根据狭缝的正反射和反向折射原理,利用平行光束发生器发射平行光,经半反射镜折射后,通过目镜观察到一条银色明暗交替的条纹,利用百页窗改变光程差,从而得到一系列银色暗条纹位置的变化。 实验步骤: 1. 将平行光束发生器放置在实验台上,调整入射角使光束通过半反射镜后尽可能垂直于目镜。 2. 调整目镜,使光通过半反射镜后聚焦在目镜中,观察目镜中的图像。 3. 定义一侧的暗纹为零级,通过旋转百页窗改变光程差,观察条纹的变化。 4. 观察到两个相邻亮纹之间的距离L1,改变光程差后,观察到相邻亮纹之间的距离L2,记录光程差的变化量。 5. 重复步骤4多次,得到一组光程差的变化量和相应亮纹间距

离的数据。 实验数据处理: 1. 对于每一组数据,计算相邻亮纹间距离的平均值,得到一组光程差的平均值和相应亮纹间距离的数据。 2. 利用光程差计算折射率的公式:n = (L2 - L1) / (L1 - L0), 其中n为折射率,L2为光程差变化量对应的亮纹间距离,L1为变化量为零时对应的亮纹间距离,L0为零级对应的亮纹间距离。 3. 对所有测量数据求平均值,得到玻璃的平均折射率。 实验结果: 测量得到玻璃的折射率为n = 1.5。 实验讨论: 1. 实验中可能存在误差,例如仪器误差、操作误差等,这些误差可能导致测量结果不够准确。 2. 如有条件,可以使用其他方法对玻璃的折射率进行测量,以验证实验结果的准确性。 3. 实验中采用的玻璃样品可能存在不确定性,可以尝试使用不同种类的玻璃进行实验,并比较不同玻璃的折射率。

实验报告测量玻璃折射率

实验报告测量玻璃折射率 一、引言 折射率是光线通过介质时发生折射的程度,是介质的一个重要光学性质。本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究不同光线在不同介质中的传播规律,加深对光学的理解。 二、实验原理 1.斯涅尔定律:当光线从一介质射向另一介质时,入射角i、折射角r和两个介质的折射率n1、n2之间有以下关系: n1sin(i) = n2sin(r) 2.光程差:光线从空气进入玻璃,两束光线的光程差为: 光程差δ=n1*BC+n2*AC 3.中心黑环法测量:在测量折射率时,可以利用中心黑环法来测量不同颜色光线通过玻璃的光程差。对称位置上可以形成环状的圆环,在灯光中观察两个相对的黑环,通过计算得到半径差,再根据光程差的公式计算出折射率。 三、实验步骤 1.准备实验仪器:透镜架、白炽灯、屏,挠性导光管; 2.将挠性导光管固定在透镜架上,使其与光轴平行; 3.调节挠性导光管与透镜之间的距离,使挠性导光管上的圆环清晰可见;

4.使用滤光片筛选出不同的颜色光线,使其通过挠性导光管到达透镜; 5.观察两个相对的黑环,调节屏与透镜的距离,使黑环清晰; 6.记下黑环对应的半径差,再测量出透镜与屏的距离AC和透镜与源 之间的距离BC; 7.记录各组数据,并计算出不同颜色光线对应的折射率。 四、实验数据 颜色光线黑环半径差 R(mm)透镜到屏的距离 AC (mm) 透镜到源的距离 BC (mm) 平均折射率 n 红色7.8 189 1051.52 黄色10.5 191 1041.61 蓝色15.3 195 1091.69 五、误差分析 1.仪器本身存在一定的测量误差,如液晶模式准直器的度盘划度不精 确等。 2.实验操作的误差,如对两个黑环的边缘判断不准确等。 3.折射率的实验值与参考值可能存在一定偏差。 六、结论 通过本次实验,我们测量了不同颜色光线通过玻璃时的折射率,并得 到如下结论:

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】 【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;

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告 测量玻璃折射率实验报告 引言 本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在介质中传播的规律,加深对光学基础知识的理解。 实验原理 当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间的正弦值成一定比例。即: n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两种介质的折射率。 实验仪器 本实验所需仪器有:光源、凸透镜、凸面镜、半圆筒玻璃罩、白纸和直尺等。 实验步骤 1. 将半圆筒玻璃罩放置在白纸上,并在其内侧涂上一层黑色颜料。 2. 连接好光源和凸透镜,并将凸透镜放置在半圆筒玻璃罩外侧。 3. 调整凸透镜位置,使其能够发出平行光线并经过半圆筒玻璃罩内侧的黑色颜料。

4. 在半圆筒玻璃罩外侧放置凸面镜,并调整其位置,使反射光线能够与入射光线重合。 5. 在白纸上观察到的反射光线和折射光线的交点即为入射角和折射角的交点。利用直尺测量该交点到法线的距离,即可得到折射角。 6. 通过测量入射角、折射角和两种介质之间的距离,计算出玻璃的折射率。 实验结果与分析 通过多组实验数据计算得出玻璃的平均折射率为1.52。这与玻璃的标准折射率相符合。 实验误差分析 本实验中可能存在的误差主要包括凸透镜位置不准确、反射光线和折射光线不精确地重合以及测量距离时读数不准确等。这些误差会对最终结果产生一定影响。 实验结论 本实验通过测量玻璃的折射率,验证了斯涅尔定律,并加深了对光学基础知识的理解。同时,也展示了实验中可能存在的误差,提醒我们在进行实验时要注意准确测量和控制误差。 参考文献

[1] 《大学物理实验指导》 [2] 《物理实验教程》

大学居家物理实验-漫反射法测量玻璃折射率

物理实验报告哈工大物理实验中心班号33004 学号1190501008 姓名杨沥教师签字 实验日期2020年5月21日预习成绩学生自评分总成绩 (注:为方便登记实验成绩,班号填写后5位,请大家合作.) 实验(五)漫反射测量玻璃折射率 一.实验目的 准备简单的实验器材(激光笔、玻璃、直尺等),通过用激光笔射出玻璃漫反射的实验现象,运用大学物理所学习到的光学部分的知识,计算出玻璃的折射率,总结得出玻璃折射率与激光笔照射暗纹直径之间的关系,还可得出其A类不确定度。 二.实验原理 全反射现象:与法线的角度越大,光纤折射的部分则越少,直至当大于临界角时,全反射便会发生.如图所示: 实验中会将被水湿润的纸巾铺到需测量的玻璃上,目的是增大玻璃表面的粗糙程度,使之易产生漫反射,以便于测量.原理可如下图:

由图像可得到: nsinθc=n空气sin90。 Sinθc=1/n Θc=arcsin1/n D=4dtanθc=4d/根号下n*2-1 可得到暗纹半径与玻璃折射率之间的关系式:n= 三.实验主要步骤或操作要点 1.将纸巾铺在玻璃片上,用水浸湿,驱赶气泡使表面平整。 2.用激光笔照射到玻璃片表面,发现出现暗环。 3.测量暗环直径以及玻璃片厚度(重复五次)。 4。计算玻璃的折射率以及A类不确定度. 5.选取不同厚度玻璃重复上述操作,测量产生圆环的特征差异. 四.实验数据 用小功率激光笔照射如下图所示: 表1为测量同一厚度玻璃的不同位置的暗纹直径大小D与玻璃厚度d实验表格:

项目次数实验次数1 试验次数2 试验次数3 试验次数4 试验次数5 实验玻璃激 光笔暗纹直 径D(mm) 8.12 8。18 8.23 8。16 8。26 实验玻璃的 厚度d(mm) 2.25 2。27 2.24 2.22 2.28 表1 选取另一较厚玻璃,重复上述实验得到下表2: 项目次数实验次数1 实验次数2 实验次数3 实验次数4 实验次数5 实验激光笔 暗纹直径D (mm) 4.50 4。36 4。45 4.24 4。34 实验玻璃的 厚度d(mm)9。12 9.16 9.20 9。04 9。11 表2 注:表二玻璃为我家茶几玻璃,可能测量不准确及暗纹不明显导致测量有误,故不采用。五.数据处理 1.通过对表1的数据处理得出下图表3: 项目数据 实验激光笔平均暗纹直径D(mm)8.19 实验玻璃的平均厚度d(mm)2。252 折射率 1.187 2.通过对表1的数据分析,得到其A类不确定度为: 项目数据 玻璃厚度d的A类不确 定度U d 0.00172 暗纹直径D的A类不确 定度U D 0。01456 注: n=5,则t=2。78 六.实验结论及现象分析 1.通过数据拟合及结果分析可得到玻璃厚度、玻璃折射率、暗纹直径之间满足如下关系: n= 2。暗纹直径跟玻璃厚度呈正相关的关系. 3.表一的A类不确定度U d =0。00172,U D =0.01456,玻璃折射率n=1。187

实验:漫反射法测量玻璃折射率-实验报告

实验: 漫反射法测量玻璃折射率 一.实验目的 1。观察漫反射及全反射的实验现象。 2.用漫反射法测量玻璃折射率。 二.实验原理 全反射:由折射定律可知,当光从光密介质进入光疏介质时(光密介质折射率2n 大于光疏介质折射率1n ),随着入射角的增加,折射角也会随之增加,当入射角增大到某角度时,折射角变成90度,继续增大入射角光线,光线将全部返回到光密介质中,折射光线消失,即光能量没有透射损失,这种现象称为全反射。 临界角:使折射角成90度的入射角称为临界角,由折射定律可知,临界角C θ满足 sin C θ=1n /2n 。纸巾的作用是用来发散激光光束的。 本实验涉及三种不同折射率和两个全反射角.空气折射率1n ≈1,待测玻璃折射率2n ,水的折射率3n ≈1。33。 三.实验主要步骤或操作要点 实验任务: 1.在玻璃表面贴上蘸水的面巾纸,用激光笔照射纸巾产生光环,观察并记录其特征;将玻璃另一面浸入水中观察光环消失的现象。 2。用几何光学中的全反射原理分析解释光环产生和消失的物理机理,推导出玻璃折射率与暗环直径间的关系。 3.用直尺测量一块玻璃产生的暗环的直径,并测量玻璃的厚度,从而测得玻璃的折射率。 实验步骤: 1。 用水蘸湿纸巾,将其贴到玻璃片上; 2. 激光笔照射玻璃上的纸巾产生光环; 3。 用直尺测量产生的暗环直径和玻璃厚度(在不同位置测5次以上)。 4.观测完光环后,将任意玻璃片的另一面浸入水中,观察光环消失的现象. 实验注意事项: 1、禁用大功率激光。 2、不要让激光直射或者反射入眼睛,以免造成视力损伤.

3、玻璃或塑料片的边沿不要过于尖锐,以免划伤。 五.数据处理 本实验默认玻璃(塑料)片下方是空气(1n ≈1). 一般玻璃(塑料)的折射率2n 约为1。5,比空气和水的折射率都大,所以根据本实验的装置可知,只有在玻璃(塑料)片下表面会形成全反射条件,而玻璃(塑料)片上方覆盖的水膜厚度可以忽略不计,因此所观察到的暗环正是由于下表面的全反射产生的。 为了推导方便,将激光发射处视为1个点,则有sin C θ=sin (arctan(D/4d)),又sin C θ=1n /2n ,并取1n ≈1,所以2n =1/(sin (arctan(D/4d )))。 将上述数据代入这一公式,有21n =1.523,n 22=1.508,n 23=1.511,n 24=1。516,n 25=1。530, 计算得2n =1。522,计算2n 的A 类不确定度,有 S A =4 x 5n n n n n n n n n n 2 2252224222322222221)()()()()(-+-+-+-+-=4.83x103 -,相对 误差E=0。32%,P=68。3%。 六.实验结论及现象分析 实验结论:2n =1。522±0。005,E=0。32%,P=68.3%. 现象分析: 激光笔照射玻璃上的纸巾时,由于玻璃片下方空气的折射率与上方的水折射率不相等,且均小于玻璃折射率,而空气的折射率又小于水的折射率,所以被散射的光透过纸巾后必然有成分在满足全反射临界角时发生全反射,会产生一个暗环。当玻璃片的另一面也浸入水中,观察到光环消失,这是因为此时不会发生全反射,光会直接透过玻璃进入水中,发生折射(透射),反射的成分较小,几乎观察不到,也就没有光环。 七.讨论问题 1.激光笔出射的激光光束相对玻璃平面的倾斜角度是否会对圆环直径的测量产生很大影响?原因是什么? 不会,倾斜角度的改变只会影响光环的完整性和明暗程度,不会影响光环直径的大小。因为

物理实验:测量光的折射率的实验方法

物理实验:测量光的折射率的实验方法 引言 物理学涉及许多令人着迷的实验,为我们揭示了自然界的奥秘。其中之一是测量光的折射率的实验。折射率是材料对光的传播速度的衡量,它能够影响光线在不同介质间的弯曲和偏折。测量光的折射率对于研究光学原理及其在实际应用中的表现至关重要。本文将介绍测量光的折射率的几种常见实验方法,并探讨它们的原理和实验步骤。 H2:实验方法1:布儒斯特角法 布儒斯特角法是一种经典的实验方法,用于测量透明物质的折射率。它基于当光线通过两种介质界面时,入射角等于折射角时光线不发生折射的原理。1.实验材料和设备: •光源:激光器或白光源 •透明介质样品:例如玻璃、水或透明塑料 •三棱镜或折射计 •能够测量角度的仪器:例如量角器或旋转光学台 2.实验步骤: 3.选取一块透明介质样品,如玻璃片。 4.将光源对准样品,使光线垂直于样品表面入射。 5.调整光源的位置,使光线通过玻璃片。

6.将三棱镜或折射计放在光线路径上,并调整其位置,使光线经过样品后通 过三棱镜或折射计。 7.旋转三棱镜或折射计,同时记录角度。 8.当光线在样品中发生不折射时,记录此角度,该角度即为布儒斯特角。 9.重复实验多次,取平均值并计算折射率的近似值。 10.原理解释:布儒斯特角法基于光线折射发生的界面条件,即入射角等于折 射角时光线不发生折射。通过调整角度,当入射角等于布儒斯特角时,测量到的角度即为折射角度。根据折射定律,可以使用布儒斯特角的正切值与折射率之间的关系来计算折射率的近似值。 H2:实验方法2:光程差法 光程差法是另一种测量光的折射率的方法。它利用了光在不同介质中传播速度不同导致的相位差。 1.实验材料和设备: •光源:例如白光源或单色激光器 •介质样品:例如透明均质玻璃片 •平行板:可调节厚度以改变光程差 •干涉仪:例如迈克耳孙干涉仪或薄膜干涉仪 2.实验步骤: 3.准备一个透明均质玻璃样品和一对平行板。 4.将光源对准样品,并通过一个平行板使光线通过样品。

(完整版)测定玻璃的折射率实验教案1

学生实验:测定玻璃的折射率 [实验目的] 测定玻璃的折射率 [实验器材] ①平木板1块②白纸3张③玻璃砖1块④大头针4枚⑤图钉4个⑥ 量角器⑦直尺⑧铅笔(点拨: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。) [实验原理] 根据折射定律和折射率的定义 [实验步骤] 1.如图1-1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MN。 3.过O点画一条射线AO作入射光线。 点拨:入射角i应在15°75°范围内取值,若入射角i过大。则由大头针P1、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i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i适中。 4.在射线AO上插上两枚大头针P1、P2。 (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EF与aa′、bb′的交点O、E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,因此作图时要用细芯铅笔。(6)在观察的这一侧即光线的出射面bb′一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像,记下P3、P4的位置。 点拨: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P1、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。 大头针P2、P3的位置应靠近玻璃砖,而P1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。 (7)移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于E,连接OE即为折射光线,入射角i=∠AOM,折射角γ=∠EON。 (8)改变入射角i,重复实验步骤,列表记录相关的测量数据,计算每次的折射率n求出平均值ˉn。[实验记录] 点拨(1):测入射角和对应的折射角,有人将入射角i用三角板画出特殊角度30°、45°、60°,因取值范围在15°75°之间是可以的,但折射角的数值还是需要量角器来测量。 延长线上截取等长的线段GO和OC,为了减小误差,这线段应尽量大于10厘米,过G、G分别作法线MN的垂线GD和BC,用毫米刻度尺量出GD和BC的长度,则折射率n=GD/BC。

第十三章 实验:测定玻璃的折射率

实验:测定玻璃的折射率 用插针法确定光路,找出与入射光线相应的出射光线,就能在玻璃砖中画出对应的折射光线,从而可以测出一组对应的入射角和折射角,根据折射定律,便可求出玻璃的折射率. 2.实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3~4枚)、量角器、直尺、铅笔. 3.操作步骤 (1)把白纸用图钉钉在木板上. (2)在白纸上画一条直线aa ′作为界面,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θ1适当大些.如图1所示. 图1 (3)在AO 线上竖直地插两枚大头针P 1、P 2,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P 3,调整视线,同时挪动大头针P 3的位置,当P 3恰好能同时挡住玻璃砖aa ′一侧所插的大头针P 1、P 2的像时,把大头针P 3插好. (6)在玻璃砖bb ′一侧再竖直地插一枚大头针P 4,使P 4能挡住P 3本身及P 1、P 2的像. (7)记下P 3、P 4的位置,移去玻璃砖,拔去大头针,过P 3、P 4连一条直线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θ2. (8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小. (9)改变入射角θ1,重复上面的步骤再做三、四次,量出相应的入射角和折射角. (10)算出不同入射角时sin θ1sin θ2 的值,求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率. 4.考前须知 (1)实验中,玻璃砖在纸上的位置不可挪动. (2)不能用手触摸玻璃砖光洁面,更不能把玻璃砖当尺子用. (3)大头针应竖直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针P 1与P 2间、P 3与P 4间的间隔 应

实验十四 测定玻璃的折射率

实验十四测定玻璃的折射率 考纲解读 1.学会用插针法确定光路.2.会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率. 基本实验要求 1.实验原理 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 =sin θ1 sin θ2或n= PN QN′ 算出玻璃的折射率. 2.实验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔. 3.实验步骤 (1)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点的法线NN′. (3)画出线段AO作为入射光线,并在AO上插上P1、P2两根大头针. (4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐,并画出另一条长边的对齐线bb′. (5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向,使P1的像被P2的像挡住,然后在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上P4,使P4挡住P3和P1、P2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′.

(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2. (8)改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的sin θ1sin θ2 ,并取平均值. 规律方法总结 1.数据处理 (1)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入 射角时的sin θ1sin θ2 ,并取平均值. (2)作sin θ1-sin θ2图象:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图象, 由n =sin θ1sin θ2 可知图象应为直线,如实验原理图乙所示,其斜率为折射率. (3)“单位圆”法确定sin θ1、sin θ2,计算折射率n . 以入射点O 为圆心,以一定的长度R 为半径画圆,交入射光线OA 于E 点,交折射光线OO ′于E ′点,过E 作NN ′的垂线EH ,过E ′作NN ′的垂线E ′H ′.如实验原理图丙所示,sin θ1=EH OE ,sin θ2=E ′H ′OE ′ ,OE =OE ′=R ,则n =sin θ1sin θ2=EH E ′H ′.只要用刻度尺量出EH 、E ′H ′的长度就可以求出n . 2.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bb ′. (2)实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动. (3)大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每两枚大头针P 1与P 2间、P 3与P 4间的距离应大一点,以减小确定光路方向时造成的误差. (4)实验时入射角不宜过小,否则会使测量误差过大,也不宜过大,否则在bb ′一侧将看不到P 1、P 2的像. 考点一 实验原理与操作 例1 (2012·江苏·12B(2))“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针 A 、 B ,在另一侧再竖直插两个大头针 C 、 D .在插入第四个大头针D 时,要使它________________.图1是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n =________.(计算结果保留两位有效数字)

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,

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