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高考物理第一輪測(cè)定玻璃的折射率的復(fù)習(xí)學(xué)案
第三時(shí) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率
用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)
一、測(cè)定玻璃磚的折射率
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/strong>
1．掌握測(cè)定折射率的方法．
2．學(xué)會(huì)測(cè)量玻璃磚的折射率．
【實(shí)驗(yàn)原理】
用插針法找出與入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線O'B,確定出O'點(diǎn)，畫出折射光線00'，然后用量角器測(cè)量出入射角i和折射角r的度數(shù)，根據(jù)n= 計(jì)算出玻璃的折射率．
【實(shí)驗(yàn)器材】
玻璃磚、白紙、大頭針、量角器、圓規(guī)、三角板、圖釘、鉛筆．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1．用圖釘把白紙固定在長(zhǎng)木板上。
2．在白紙上畫一條直線aa'，并取aa'上的一點(diǎn)O為人射點(diǎn)，作過O的法線N。
3．畫出線段AO作為人射線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。
4．在白紙上放上玻璃磚，使其中一個(gè)長(zhǎng)邊與直線aa'重合，標(biāo)出另一條邊上兩個(gè)點(diǎn)b、b'，并畫出另一條線bb'。
5．通過玻璃磚觀察并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2擋住，然后在觀察一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2，的像，再插上P4、擋住大頭針P3及P2 、Pl的像．
6．移去玻璃磚，拔去大頭針，將大頭針P3、P4的針孔連線，確定出射光線O'B及出射點(diǎn)O'，連接O、O'得線段OO'表示AO光線在在玻璃中的折射光線。
7．用量角器量出入射角i和折射角r,并查出其正弦值sini和sinr。
8．改變?nèi)松浣�，重�?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同人射角時(shí)的折射率n，并取平均值．
二、用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/strong>
1．了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條．
2．觀察白光與單色光的雙縫干涉圖樣．
3．測(cè)定單色光的波長(zhǎng)．
【實(shí)驗(yàn)原理】
1．光發(fā)出的光經(jīng)濾光片后成為單色光，單色光經(jīng)過單縫后，成為步調(diào)一致的單色相干光，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，我們通過光屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋。若用白光照射，通過兩狹縫可以在光屏上觀察到彩色條紋。
2．根據(jù)λ= 可以計(jì)算出單色光的波長(zhǎng)。公式中d為雙縫間距離，Δx為相鄰兩條亮紋間的距離，L為雙縫到屏之間的距離，實(shí)驗(yàn)中d一般是已知的，所以測(cè)出L、Δx即可測(cè)出光的波長(zhǎng)。
3．測(cè)量頭的構(gòu)造及使用
如圖所示測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)向左右移動(dòng)，測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻
線對(duì)齊條紋的中心，如圖記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。
圖示上的測(cè)量頭安裝的是螺旋測(cè)微器，有的測(cè)量頭上安裝的是游標(biāo)卡尺，要注意二者讀數(shù)的區(qū)別。兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離。實(shí)際測(cè)量時(shí)，要數(shù)n條明紋（暗紋）的寬度設(shè)為a，那么Δx=a/（n-1）
【實(shí)驗(yàn)器材】
雙縫干涉儀：包括光具座、光、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏、測(cè)量頭及刻度尺等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（一）、觀察雙縫干涉圖樣
1．依次安放光、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏置于光具座，如圖所示調(diào)節(jié)光位置，使光發(fā)出的光能平行地進(jìn)人遮光筒并照亮光屏。
2．接好光，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。
3．調(diào)節(jié)各器的高度，使光燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏。
4．用白光照射，在屏上觀察白光的雙縫干涉圖象。
5．在單縫與光之間放上濾光片，在屏上觀察單色光的雙縫干涉圖象。
6．換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同。（二）、測(cè)定單色光的波長(zhǎng)
1．安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋．
2．使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a2；并記下兩次測(cè)量時(shí)移過的條紋數(shù)n，則a1-a2表示n亮條紋間距．
3．用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離L(d是已知的）．
4．代入公式λ= ，可求出波長(zhǎng)。
5．重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值．
6．換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
知識(shí)點(diǎn)一測(cè)量玻璃磚的折射率注意事項(xiàng)
1．大頭針要豎直插在紙上，間距要適當(dāng)大一些。
2．入射角不宜太大，也不宜太小，一般在150-750。
3．實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與白紙的位置都不要改變。
4．玻璃磚要厚，便于觀察大頭針的像。
5．在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。
6．實(shí)驗(yàn)誤差
�。�1）入射光線、出射光線確定的不準(zhǔn)確性。
�。�2）測(cè)量入射角與折射角時(shí)的相對(duì)誤差。
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