5．注意事项

　　 (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P₁和P₂之间、P₂与O点之间、P₃与P₄之间、P₃与0’之间距离要稍大一些。

　　 (2)入射角a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。

4．实验步骤及调整安装

　 (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P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针P_l、P₂的像，调整视线方向，直到P₂档住P₁的像。再在观察的这一侧插两枚大头针P₃、P₄，使P₃档住P_l、P₂的像，P₄档住P₃及P₁、P₂的像，记下P₃、P₄的位置。

　　 (5)移去大头针和玻璃砖，过P₃、P₄所在处作直线O’B，与bb’交于0’，直线0’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00’，入射角a=∠AON，折射角β=∠O'ON’。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面，最后求出在几次实验中所测面的平均值，即为玻璃砖折射率的测量值。

2．实验原理 　

　　 如图3-80所示，用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O’B，确定出O’点，画出折射光线00’，然后测量出角α和β，根据计算玻璃的折射率。

　 3．实验器材

　 白纸，图钉，大头针，直尺，铅笔，量角器，平

木板，长方形玻璃砖。

1．实验目的

　　 测定玻璃的折射率，掌握光发生折射时入射角和折射角的确定方法。

2、知识网络

1、高考解读

真题品析

知识：测定玻璃的折射率

　 例1．某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的

折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的

圆，圆心为0，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边

界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头

针P₁和P₂，在另一侧再先后插两枚大头针P₃和

P₄，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P₄、P₃和P₂、P₁的像恰好在一条直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到如图3-91所示，在图中画出：

　　 ①沿P₁、P₂连线方向的入射线通过圆形玻璃后的传播方向；

　　 ②光线在玻璃内的传播方向；

　　 ③在光线的入射点作法线，标出入射角α和折射角β；

　　 ④写出计算玻璃折射率的公式(不必计算)。

　解析：1．能根据该同学的记录测定玻璃的折射率，如图3-92所示，设人射角∠DON=α，折射角∠O’ON’=β，由折射定律得：　　 2．其中③、④、⑤有错误或不要；在③中应使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；在④中入射角要取0⁰以外的五组数据；在⑤中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上；　　 3．肯定插错了的同学是乙，测量缔果最准确的是丁　 4．偏小　 5．如图3-93；　　 玻璃折射率。

点评：准确画出光路图，搞清其原理，这类题就不难解决了

热点关注

知识：利用插针法测定玻璃的折射率

例2．利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：

在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，使它的直边与直线MN对齐，把半圆的边缘描在纸上。在垂线AB上插两个大头针P₁和P₂，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P₁P₂通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。

(1)某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上插P₁、P₂两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P₁、P₂的像，原因是_________________，他应该采取的措施是_____________。

(2)为了确定光线P₁P₂通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插___枚大头针。

(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的大概位置，并用“×”表示，做出光路图。

解析：⑴光线P₁P₂垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来，向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角

⑵1

⑶光路图如图(光在圆弧面上D点发生折射，法线为OD直线)入射角i和折射角r　

点评：由光密到光疏，有可能要发生全反射现象

3、复习方案

基础过关

重难点：光的干涉条件

例3．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中 的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝 前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时(　　 )．

A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

　B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在

　 　 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

　　 　D．屏上无任何光亮

解析：两列光波发生干涉的条件之一是频率相同，利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿滤光片和红滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不同，不能发生干涉.因此屏上不会存在双缝干涉条纹,所以选C.

答案：　 选C

点评： 本题易选A，其原因是未注意两列光能产生干涉的条件。

典型例题：

例4．　1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。 　　(1)洛埃镜实验的基本装置如图3(a)所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与S直接发出的光在光屏上相交的区域。 　　(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。 　　

　　　解析：　(1)见图 (b)。

(2)由双缝干涉相邻亮纹(或暗纹)间距离公式：。

　　根据平面镜成像的对称性得d=2a， 　　所以。

　　点评：　杨氏双缝干涉是光的波动性的有力证据，要牢记干涉现象中相邻两亮纹(或暗纹)间距离相等，条纹间距的计算式，并理解各个字母所代表物理量的物理含义。

第4课时　 测定玻璃的折射率

4．广泛应用：

⑴产生明显的干涉图象(频率单一相干性好)．

⑵利用激光通过光导纤维实现通讯(利用相于性好进行“调制”)．

⑶激光雷达测距测速(平行度好，结合多普勒效应)．

⑷VCD、CD唱机，电脑光驱(平行度好)．

⑸医学上“激光刀”(光强度大)．

⑹受控核聚变(光强大、能量集中)．

3．激光的亮度高.

注意：激光只是某种特定波长的光，而白炽灯光是有一切波长的光.

2．激光的平行度非常好.