4.1光的折射ppt课件（含视频） -（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.rar

4.1-24.1-2测玻璃的折射率测玻璃的折射率第四章 光 学-2-一、实验目的测定玻璃的折射率。二、实验原理如图所示,通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线,从而找出折射光线和折射角2,再根据n= 求出玻璃的折射率。2三、实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、量角器、刻度尺、铅笔。四、实验步骤1. 把白纸铺在塑料板上。37.改变入射角,重复实验。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,再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb。4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。5.从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2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。6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线OB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,OON为折射角。五、注意事项1.实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O之间距离要稍大一些。2.入射角1不宜太大(接近90),也不宜太小(接近0)。当1太大时,反射光较强,出射光较弱;当1太小时,入射角、折射角测量的相对误差较大。3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。4.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5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。六、误差分析1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。2.入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。5七、数据处理1.计算法用量角器测量入射角1和折射角2,并查出其正弦值sin 1和sin 2。算出不同入射角时的 ,并取平均值。2.作sin 1-sin 2图象改变不同的入射角1,测出不同的折射角2,作sin 1-sin 2图象,由n= 可知图象应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。53.辅助线段法4.单位圆法 做一做做一做 1、测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.(1)在插P3和P4时，应使_(选填选项前的字母).A.P3只挡住P1的像 B.P4只挡住P3C.P3同时挡住P1、P2的像 D.P4挡住P3及P1、P2的像(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置，请将光路图补充完整，并在图中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为n_.(用图中标出的测量量表示)CD 做一做做一做 2、在用插针法测定玻璃折射率的实验中，甲、乙两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中和所示，其中甲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：甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不变”).乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不变”).偏 小不 变做一做做一做 3、在测定玻璃折射率的实验中:(1)某同学实验插针的步骤如下(2)以通过P1、P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以某一适当长度R为半径画圆,与OA交于A,与OO的延长线交于C,如图所示,过A、C分别作玻璃砖界面的法线MN的垂线,图中B、D分别为垂足,用刻度尺量得AB=45 mm,CD=30 mm,则玻璃砖的折射率为。A.在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2;B.通过玻璃砖观察P2、P1,调整视线,直到P1的像被P2的像挡住;C.再观察一侧插上大头针P3、P4,记下P3、P4的位置。这位同学在操作中有什么重要疏漏?(3)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所示的四组插针结果。从图上看,肯定把针插错了的同学是。从图上看,测量结果准确度最高的同学是。插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像1.5丙丁4.14.1光的折射光的折射第四章 光 学请观察请观察弯折的筷子三日同辉一、光的折射一、光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象请观察请观察二、光的折射定律二、光的折射定律 折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。三、折射率三、折射率2.定义式3. 说明：1. 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。（2）n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定的介质，n是定值.（1）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。（3）物理意义-反映介质对光的偏折能力的大小（4）折射的原因-光在不同介质中的速度不同。真空折射率 = 1请思考请思考1、插入水中的筷子为什么会弯折？ 人看水中的物体，看到的是物体的虚像，像的位置比物体的实际位置偏高，人感觉筷子弯折了，杯中的水也变浅了。请思考请思考2、水中的鱼看岸上的景物会是怎样的情景？请思考请思考3、如果没有大气，将迟一些看到太阳还是早一些看到太阳？做一做做一做 1、如图一个储油桶的底面直径与高均为d当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点C，两点距离d/4求油的折射率和光在油中传播的速度。dCODNN2做一做做一做 2、如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上.D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE2 cm，EF1 cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析过D点作AB边的法线NN，连接OD，则ODN为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为，如图式中n为三棱镜的折射率 由几何关系可知60EOF30在OEF中有EFOEsin EOF由式和题给条件得OE2 cm根据题给条件可知，OED为等腰三角形，有30折射角度入射角度入射弧度折射弧度入射角sin 折射角sin100000021070.174533 0.122111 0.173648 0.121808320160.349066 0.2791110.34202 0.275501430190.523598 0.3314440.5 0.325409540240.698131 0.418667 0.642787 0.4065436320 0.5582220 0.529679760351.047197 0.610556 0.866025 0.573323870381.221729 0.662889 0.939692 0.615396980421.396262 0.732667 0.984808 0.668854折射弧度1.61.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.70.8折射角sin1.110.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.10.20.30.40.50.60.70.8