1、光學實驗一、測定玻璃石專的折射率【實驗目的】：測定玻璃的折射率。aa對齊，并畫出玻璃磚的【實驗原理】：用插針法確定光路，找出和入射線相應的折射線；用量角器測出入射角i和折射角r；根據折射定律計算出玻璃的折sini月寸率n=0sinr【實驗器材】：玻璃磚、白紙三張、木板、大頭針四枚、圖釘四枚、量角器、三角板（或直尺）、鉛筆。【實驗步驟】：把白紙用圖釘釘在木板上。在白紙上畫一條直線aa作為界面，畫一條線段AO作為入射光線，并過。點畫出界面aa的法線NN,如圖所示。把長方形的玻璃磚放在白紙上，使它的一個長邊跟另一個長邊bbo在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針Pi和P2。在玻璃磚的bb一側豎直地插上大頭

2、針P3,用眼睛觀察調整視線，要使自能同時擋住Pi和P2的像。同樣地在玻璃磚的bb一側再豎直地插上大頭針P4,使P4能擋住P3本身和Pi與P2的像。記下P3和P4的位置，移去玻璃磚和大頭針，過P3和P4引直線OB與bb交于。點，連接。與O,OO就是玻璃磚內的折射光線的方向，入射角i=/AON,折射角r=/OON。用量角器量出入射角i和折射角r的度數。從三角函數表中查出入射角和折射角的正弦值，記入自己設計的表格里。用上面的方法分別求出入射角是30。，45。，60。時的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把這些數據記在表格里。【數據處理】算出不同入射角時皿的值，求出幾次實驗中所測皿的平均值sinrs

3、inr【注意事項】：1.玻璃磚應選用厚度、寬度較大的.2.大頭針要插得豎直，且間隔要大些.3.入射角不宜過大或過小，一般在1575之間.4.玻璃磚的折射面要畫準，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線.5.實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變.【誤差及分析】：入射光線、出射光線確定的準確性，要求入射側、出射側所插兩枚大頭針間距宜大點。測量入射角與折射角時的相對誤差,故入射角不宜過小。入射角也不宜過大，過大則反射光較強，出射光較弱。例1.在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，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實一18、和所示，其中甲、丙兩同學用的是矩形玻璃磚，乙

4、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.圖實一18甲同學測得的折射率與真實值相比（K“偏大”“偏小”或“不變”）.乙同學測得的折射率與真實值相比（K“偏大”“偏小”或“不變”）.內同學測得的折射率與真實值相比.解析：用圖測定折射率時，玻璃中折射光線偏折大了，所以折射角增大，折射率減小；用圖測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關；用圖測折射率時，無法確定折射光線偏折的大小，所以測得的折射率可大、可小、可不變.答案：（1）偏小（2）不變（3）可能偏大、可能偏小、可能不變例2.在用插針法測定玻璃的折射率的實驗中，某同學操作步驟如下：用圖釘將記錄光路的白紙固定在

5、平板上；手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上；用鉛筆環繞玻璃磚畫出邊界aa和bb;在aa上選擇一點O,作為不同入射角的入射光線的共同入射點，畫出入射角分別為0、30、45的入射光線；用“插針法”分別得到各條入射光線的出射光線，觀察時著重看大頭針針帽是否在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發現所畫折射光線中有兩條相交，量出各個折射角口按公式分別計算sim,取三個值的算術平均值.（1）以上步驟中有錯誤或不妥之處的是;（2）應改正為解析：（1）有錯誤或不妥之處的是.（2）中應先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重合，再使直尺與玻璃磚的界面對齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；中入射角要取0以外的三

6、組數據；中大頭針要豎直插牢，觀察時看針腳是否在同一條直線上.答案：見解析圖實一 1一。例3.一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的（光線不能通過此表面）.現要測定此玻璃的折射率.給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（Pl、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器.實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa和bb,aa表示鍍銀的玻璃表面，bb示另一表面，如圖實19所示.然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針Pl、P2（位置如圖）.用Pl、P2的連線表示入射光線.（1）為了測量折射率，應如何正確使用大頭針P3、P4（試在圖實一19中標出P

7、3、P4的位置）（2）然后移去玻璃磚與大頭針.試在圖實-1-9中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角6與折射角曲簡要寫出作圖步驟.寫出用削、色表示的折射率公式為n=.解析：（1）在bb一側觀察Pi、P2（經bb，折射、aa，反射，再經bb，折射后）的像，在適當的位置插上P3,使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4,讓它擋住P2及P1的像和、P4的位置如圖所示.過P1、P2作直線與bb交于O；過P3、P4作直線與bb交于O；利用刻度尺找到OO的中點M;過。點作bb的垂線CD,過M點作bb的垂線與aa相交于N,如圖所示,連接ON;/POD=/CON=也

8、.sin1由折射率的定義可得n=s-rsin2答案：（1）（2）見解析（3）黑二、用雙縫干涉測光的波長（一）目的了解光波產生穩定的干涉現象的條件；觀察雙縫干涉圖樣；測定單色光的波長。（二）原理Ld據雙縫干涉條紋間距x上得，波長dx。已知雙縫間距d,再測出雙縫到屏的距離L和條紋間距月x,就可以求得上波的波長。（三）器材實驗裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學元件在光具座上組成，如圖實18-1所示，各部分元件包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。光源濾光片單縫雙縫 遮光筒 屏圖實18-1（四）步驟1 .將光源和遮光筒安裝在光具座上，調整光源的位置，使光源發出的光能平行地進入遮光筒并照亮光屏.2 .放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調整各部件的間距，觀察白光的雙縫干涉圖樣.3 .在光源和單縫間放置濾光片，使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣.4 .用米尺測出雙縫到光屏的距離L,用測量頭測出相鄰的兩條亮（或暗）條紋間的距離Ax.5 .利用表達式dx,求單色光的波長.L6 .換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相應的波長.（五）注意事項1 .放置單縫和雙縫時，