測(cè)定玻璃折射率

1、關(guān)于測(cè)定玻璃的折射率第一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?測(cè)定玻璃的折射率如圖所示，當(dāng)光線AO以一定入射角穿過兩面平行的玻璃磚時(shí)，通過插針法找出跟入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線的OB，從而求出折射光線OO和折射角r，再根據(jù)算出玻璃的折射率。Na babOABP1P2P3P4NO實(shí)驗(yàn)器材：一塊兩面平行的玻璃磚，白紙，木板，大頭針（4枚），量角器（或圓規(guī)、三角板），刻度尺第二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)驗(yàn)步驟:1把白紙鋪在木板上。2在白紙上畫一直線aa作為界面，過aa上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN,并畫一條線段AO作為入射光線.3把長方形玻璃磚放在白紙上，并使其

2、長邊與aa重合，再用直尺畫出玻璃的另一邊bb。4在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。5從玻璃磚bb一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向直到P1的像被P2的像擋住。再在bb一側(cè)插上大頭針P3、P4，使P3能擋住P1、P2的像，P4能擋住P1、P2的像及P3本身。第三張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月6移去玻璃磚，在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的位置，過P3、P4作直線O B交bb于O 。連接O、O ，OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向。AON為入射角，OON為折射角。7用量角器量出入射角和折射角的度數(shù)。查出它們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里。8用上

3、述方法分別求出入射角是15、30、45、60和75時(shí)的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，記錄在表格里。9算出不同入射角時(shí) 的值，比較一下，看它們是否接近一個(gè)常數(shù)。求出幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 的平均值，這就是這塊玻璃的折射率。 第四張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月注意事項(xiàng):1輕拿輕放玻璃磚，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱,不能觸摸光潔的光學(xué)面。嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)直尺用。2實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚在紙面上的位置不可移動(dòng)。3插針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)?shù)卮笮詼p小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差。4實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不能太小(接近零度)，否則會(huì)使測(cè)量誤差加大；也不能太大(接近90），否則會(huì)不易觀察到P1、P2的像

4、。5本實(shí)驗(yàn)中如果采用的不是兩面平行玻璃磚，如采用三棱鏡，半圓形玻璃磚等，只是出射光和入射光不平行，但一樣能測(cè)出折射率。 第五張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月11（6分）某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示在圖上畫出所需的光路 為了測(cè)量出玻璃磚折射率，需要測(cè)量的物理量有 ， （要求在圖上標(biāo)出）寫

5、出計(jì)算折射率的公式n P1P2P3P4rii和r第六張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月11、（1）用一橫截面為半圓形的玻璃柱體做“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好玻璃柱體,在玻璃柱體的上側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,然后在玻璃柱體的下側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2擋住.接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像.P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標(biāo)出的大頭針位置和玻璃柱體輪廓如圖所示。在本題的圖上畫出所需的光路為了測(cè)出棱鏡玻璃的折射率,需要測(cè)量的量是 , , 在圖上標(biāo)出它們.計(jì)算折射率的公式是n=P1P2P3P4解：光路圖如圖所示Ori入射角i折射角rs

6、ini/sinr.第七張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12.1 用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上已標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如下圖所示（O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)過P1、P2點(diǎn)的入射光線）（1）在圖上補(bǔ)畫出所需的光路。（2）為了測(cè)出玻璃璃磚的折射率，需要測(cè)量入射角和折射角，請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫出這兩個(gè)角。（3）用所測(cè)物理量計(jì)算折射

7、率的公式n= 。DABCP4P1P2P3Ori第八張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月17. （5分）為驗(yàn)證小燈泡（可看成點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6V 8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)測(cè)量光強(qiáng)的儀器，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，共測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（見下表）。然后將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d，I-1/d和I-1/d2坐標(biāo)平面內(nèi)作出如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖（a）（b）（c）所示。 d光強(qiáng)測(cè)量儀d/10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5I/ W

8、m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70第九張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）據(jù)這三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖,可以看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系,因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為 ，其中的常數(shù)k為 。I/Wm-2d/10-2m369121502.505.007.5010.00（a）（b）I/Wm-248121602.505.007.5010.00（c）I/Wm-20.51.01.52.02.502.505.007.5010.00（2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等。依點(diǎn)光源光能向周圍空間360球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光

9、功率P0、光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式 。 （球面面積公式S=4r2） （3）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電光轉(zhuǎn)換效率= 。 I=k/d23.7510-2 WP0=4d2I5.9%第十張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12（12分）實(shí)驗(yàn)桌上有外形十分相似的發(fā)光二極管和電容器各一只，它們的性能均正常。 現(xiàn)在用多用電表的歐姆擋，分別測(cè)量它們的正反向電阻。測(cè)量結(jié)果如下：測(cè)甲元件時(shí)，R正= 0.5 k， R反=100k；測(cè)乙元件時(shí)，開始時(shí)指針偏轉(zhuǎn)到0.5k，接著讀數(shù)逐漸增加，最后停在“”上。則甲、乙二個(gè)元件分別是 、 。 若想測(cè)量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：

10、將一個(gè)標(biāo)有“0.5V 1W”的發(fā)光二極管接入電路,使之正常發(fā)光,在發(fā)光二極管的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I(單位面積上光的照射功率).光強(qiáng)探頭光強(qiáng)記錄儀標(biāo)尺d（甲）發(fā)光二極管 電容器第十一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可以將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式寫為 ，其中的常量為 。d/10-2m2.503.504.505.506.507.508.509.50I/Wm-232.0016.339.976.614.733.562.772.22d/10-2 mI /Wm-2048301050240206100.20.40.8301050（乙）d1/102m-1I /Wm-20.640200d-2/103m-2I /Wm-20.40.81.22.01.640205030100實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表，并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d、I-d-1、I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖乙所示。0.02W（0.002W）第十二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月若把發(fā)光二極管看成點(diǎn)光源，在與點(diǎn)光源等距離的各點(diǎn)，可以認(rèn)為光源向各個(gè)方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等。此時(shí)，我們可