专题108测量玻璃砖的折射率（原卷版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第十八章光学

专题 108 测量玻璃砖的折射率

第一部分知识点精讲

一、实验原理与操作

1．实验目的

测定玻璃的折射率，掌握光发生折射的入射角和折射角的确定方法。

2．实验原理

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 OO

′，然后测量出角 θ1和θ2，根据 n＝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

4．实验步骤

(1)铺白纸、画线

① 如图甲所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线 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。

② 把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟 aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边 bb

′。

(2)插针与测量

① 在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1、P2，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挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针 P3、P4，使

P3挡住 P1、P2的像，P4挡住 P1、P2的像及 P3，记下 P3、P4的位置，如图甲所示。

② 移去玻璃砖连接 P3、P4并延长交 bb′于O′，连接 OO′即为折射光线，入射角 θ1＝

∠AON，折射角 θ2＝∠O′ON′。

③ 用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值。

④ 改变入射角 θ1，重复实验，记录相关测量数据。

5．数据处理

(1)计算法：计算每次折射率 n，求出平均值。

(2)图象法(如图乙所示)

(3)单位圆法(如图丙所示)

二、误差分析

1．确定入射光线、出射光线时不准确。

2．测量入射角与折射角时的测量误差。

3．作图时，玻璃砖的宽度绘制有误差，或因所画的两边界线不平行等原因出现误差。

三、注意事项

1．玻璃砖要用厚度较大的；

2．入射角应在 30°到60°之间；

3．大头针要竖直插在白纸上，且距离应尽量大一些；

4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。

【创新领悟】

实验器材、原理

的创新 1．测量液体折射率

2．每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直

径BC 相平，EF 作为界面的法线，这样便于画出入射光线(入射角)和折

射光线(折射角)的确定。

实验器材、数据

处理的创新

1．利用圆弧状玻璃砖测定玻璃折射率。

2．sin isin r图象的斜率表示玻璃的折射率

1．利用三角形玻璃砖测定玻璃折射率。

2．应用光路图结合圆的几何特性求解折射率

n＝＝＝

实验器材、方法

的创新

1．利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率。

2．应用光的全反射规律求解折射率

第二部分最新高考题精选

1（2021 年 1 月浙江选考）小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只

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