高中物理选修3-4实验操作及试题.pdf

物理选修 3-4 实验 实验 1.测得玻璃的折射率 【知识要点】 一、实验目的 1．测定玻璃的折射率． 2．学会用插针法确定光路． 二、实验原理 如图所示， 当光线 AO 1 1 以一定的入射角 θ穿过两面平行的玻璃砖 时，通过插针法找出跟入射光线 AO 1 2 对应的出射光线 O B，从而求出 sin θ PN 1 折射光线 O1 O2 和折射角 θ2 ，再根据 n＝ 或 n＝ 算出玻璃的折 sin θ2 QN ′ 射率． 三、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器 (或圆 规 )、三角板、铅笔． 四、实验步骤 1.如图所示，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，并使其长边与 aa ′重合，再用直尺 画出玻璃砖的另一边 bb ′. 1 2 4 ．在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P 、P . 1 2 1 2 5．从玻璃砖 bb ′一侧透过玻璃砖观察大头针 P 、P 的像，调整视线的方向直到 P 的像被 P 的像 挡住．再在 bb′一侧插上两枚大头针 P3、P4 ，使 P3 能挡住 P1、P2 的像， P4 能挡住 P3 本身及 P1 、P2 的像． 1 2 3 4 6．移去玻璃砖，在拔掉 P 、P 、 P 、P 的同时分别记下它们 的位置， 过 P3 、P4 作直线 O′B 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，∠ O ′ON ′为折射角． 7．改变入射角，重复实验． 五、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 sin θ1 和 sin θ ，并取平均值． 2 .算出不同入射角时的 sin θ2 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 ， sin θ1 作 sin θ 可知图象应为直线， 1 2 －sin θ图象，由 n＝ 2 sin θ 如图实－ 13－3 所示，其斜率为折射率．