1、實驗:測定玻璃的折射率,葫蘆島市第二高級中學 邢建欣,2：在光的折射現(xiàn)象中，光路是否可逆？,課前復習,1：折射率n的定義式 決定式 ？,P1,P2,P3,P4,實驗測定玻璃的折射率,自主學習實驗原理,問題1：你認為測玻璃的折射率適合用哪個公式呢？用什么方法確定光路？,問題2：在實驗中怎樣確定入射光線AO對應的出射光線O1A1，從而確定折射光線呢？,A,A1,（2）透過玻璃磚，在玻璃磚的bc側觀察P1、P2的像，調整視線方向直到P2的像擋住P1的像。再在bc側豎直插上大頭針P3，使P3 擋住P1P2在的像。用同樣的方法在玻璃磚的bc側再插上大頭針P4，使P4能 同時擋住P3本身和P1P2的像。

2、（3）過P3、P4作直線O1A1與bc交于O1點 ，連接OO1，OO1就是入射光線AO在玻璃磚內的折射光線的方向。入射角1=AON,折射角2=O1ON1,“插針法”確定光路,（1）在AO線段上豎直插上兩枚大頭針P1P2,問題3：為什么“插針法”確定的P3、P4連線就是出射光線？,合作探究實驗原理,1.手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學面,這樣會弄臟透光面，影響實驗,實驗注意事項,問題4：怎樣用手拿玻璃磚？,2.畫邊界線時描兩點確定邊界線,實驗注意事項,問題:5：能否把玻璃磚當尺子用？,這樣會損壞玻璃磚,3.用眼睛與玻璃磚平行觀察大頭針是否在一條線上,實驗注意事項,問題6：眼睛怎樣觀

3、察大頭針？,實驗注意事項,問題7：入射角是否可以太小或者太大？,4.入射角一般取15o75o為宜 （太小，相對誤差大；太大,使折射光線弱，不易觀察）,實驗注意事項,6.畫出玻璃磚的邊線后，在插針的過程中玻璃磚不能移動（移動會改變光路圖 ） 7.插針要豎直，且間距適當大些（精確確定光路）,5.可在一張白紙上作出三條入射光線，但重復實驗時應將每次實驗所得的插孔進行編號，以免造成混亂,數(shù)據(jù)處理的方法,方法1：量角度查表計算法,圖象法：作sin1sin2 圖象，其斜率為折射率,問題8：畫好光路圖后需要測哪些物理量？怎樣求折射率？,合作探究數(shù)據(jù)處理,拓展：,合作探究數(shù)據(jù)處理,問題9：量角度查表法在操作中

4、會遇到什么困難? 你還有沒有其它的數(shù)據(jù)處理方法？,方法2：“單位圓”作圖法 以入射點O為圓心，以一定長度R為半徑畫圓，與入射、折射光線相交于C、D兩點，從交點作兩條與法線垂直的線段，量出兩條線段長度,則nCC1/DD1,數(shù)據(jù)處理的方法,拓展：,合作探究數(shù)據(jù)處理,問題9：量角度查表法在操作中會遇到什么困難? 你還有沒有其它的數(shù)據(jù)處理方法？,等距離節(jié)點作圖法,拓展延伸,例1：某同學用插針法測定玻璃磚的折射率，他的實驗方法和操作步驟正確無誤，但他處理實驗記錄時發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個光學面aa與bb不平行，請問他測的折射率受影響嗎？,問題10：用插針法能測玻璃三棱鏡的折射率嗎？ 用插針法能測半圓形玻璃的折射

5、率嗎？,總結：只要能用插針法確定出射光線，就可用插針法測不同形狀玻璃的折射率。,拓展延伸,實驗器材： 玻璃磚、白紙一張、硬紙板、大頭針四枚、曲別針四枚、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆 實驗操作：限時十分鐘,合作探究分組實驗,例2：用插針法測量半圓形玻璃磚的折射率。將半圓形玻璃磚平放在白紙上，在白紙上先畫出玻璃磚的輪廓，并確定其圓心o的位置。再畫出一條通過圓心o的直線，將兩枚大頭針p1p2豎直插在這條直線上，如圖所示。為了確定入射光線所對應的折射光線，至少需要在玻璃磚另一側插入幾根大頭針？,拓展延伸,問題11：本實驗的誤差來源可能有哪些？,合作探究誤差分析,學校開展研究性學習，某研究小組的同學根

6、據(jù)所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2，同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：,拓展延伸,(1)若AOF30，OP3與OC的夾角為30，則P3處所對應的折射率的值為_ (2)圖中P3、P4兩位置哪一

7、處所對應的折射率值大？ 答：_. (3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率值應為_,答案：(1)1.73(2)P4(3)1,數(shù)據(jù)處理的兩種方法,簡單的誤差分析,實驗測定玻璃的折射率,應用插針法確定出射光線,課堂小結,在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關系分別如圖所示，、和所示，其中甲、丙兩同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚他們的其他操作均正確，且均以aa、bb為界面畫光路圖則 甲同學測得的折射率與真實值相比_(填“偏大”“偏小”或“不變”) 乙同學測得的折射率與真實值相比_(填“偏大”“偏小”或“不變”) 丙同學測

8、得的折射率與真實值相比 _(填“偏大”“偏小”或“不變”),反饋練習,【隨堂檢測】 【2016四川卷】某同學通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學測得多組入射角i和折射角r，做出sin i-sin r圖像如圖乙所示。則（ ） A光由A經(jīng)O到B，n=1.5 B光由B經(jīng)O到A，n=1.5 C光由A經(jīng)O到B，n=0.67 D光由B經(jīng)O到A，n=0.67,【課下思考】 【創(chuàng)新題型】 【2014北京卷】 以往，已知材料的折射率都為正值(n0)現(xiàn)已有針對某些電磁波設計制作的人工材料，其折射率可以為負值(n0) ，稱為負折射率材料位于空氣中