实验一：测定玻璃的折射率一、实验目的测定玻璃的折射率。二、实验原理用插针法确定光路，找出与入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角 θ1和折射角 θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率 n＝。三、实验器材长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。四、实验步骤1．将白纸用图钉钉在木板上，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．把长方形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边bb′。3．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上两枚大头针 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。4．移去长方形玻璃砖连接 P3、P4并延长交 bb′于 O′，连接 O O′即为折射光线，入射角 θ1＝∠AON，折射角 θ2＝∠O′ON′。5．用量角器测出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，将数据填入表格中。6．改变入射角 θ1，重复上述实验步骤。五、数据处理1．平均值法算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测 的平均值，即为玻璃砖的折射率。2．图象法以 sin θ1值为横坐标、以 sin θ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率 k，则 k＝＝，故玻璃砖折射率 n＝。3．作图法在找到入射光线和折射光线以后，以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于 C 点，与 OO′(或 OO′的延长线)交于 D 点，过 C、D 两点分别向 NN′作垂线，交 NN′于 C′、D′，用直尺量出 CC′和 DD′的长，如图所示。由于 sin θ1＝，sin θ2＝，且 CO＝DO，所以折射率 n＝＝。六、注意事项1．实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且 P1与 P2之间，P2与 O 点之间，P3与 P4之间，P3与 O′点之间距离要稍大一些。2．入射角 θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。3．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。4．在实验过程中，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。七、误差分析1．入射光线和出射光...
