粤教版高中物理选择性必修第一册第四章光及其应用4.2测定介质的折射率教学课件(共9张ppt)

(共9张PPT)
第四章 第二节
测定介质的折射率
课堂导入
折射率是光学材料的重要指标。例如，在制造汽车挡风玻璃时，对折射率和形状都有十分严格的要求；在钻石鉴定过程中，常常根据折射率的大小来判断钻石的真伪。如何测量介质的折射率？本节我们将学习用简便的方法测量玻璃的折射率。
实验目的
（1）测量玻璃的折射率。
（2）学习用插针法确定光路。
实验设计
用长方体玻璃砖、刻度尺、量角器、激光笔、白纸、大头针、铅笔等器材，设计测定玻璃折射率的实验方案，拟订实验步骤，完成测量。
思考讨论
1. 怎样确定光从空气进入玻璃砖后的折射方向？
2. 如果玻璃砖的前后表面平行，那么光从空气入射玻璃砖又出射到空气中，出射光的方向与入射光的方向有什么关系？
3. 怎样把激光的光路描绘在白纸上？
（1）把白纸固定在木板上，再将玻璃砖放在白纸上。用铅笔描出界面 aa′、bb′，利用两枚大头针确定入射光的方向［图（a）］。
（2）用两枚大头针在玻璃砖的另一侧确定出射光的方向［图（b）］。
（3）取走玻璃砖，根据入射光和出射光的方向确定入射点 O 和出射点 E，连接 OE 即为玻璃砖内部的折射光。画出过入射点 O 的法线 NN′［图（c）］。
（4）根据画出的光路图测量入射角 i、折射角 r，填入设计的表格中，还可用图像法求玻璃的折射率，描绘出 sin i 与 sin r 的关系图像，计算玻璃的折射率 n =sin i/sin r 。
（5）重复以上实验步骤多次，最后求出玻璃折射率的平均值 。
实验步骤
（1）为减小测量误差，选择玻璃砖时，宽度宜大些还是小些？还可采取哪些措施？为什么？
（2）如果实验中采用的不是两面平行的玻璃砖，而是用三棱镜或半圆形玻璃砖，能否测出相应的折射率？请说明理由。
思考讨论
如图，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB 方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距 d/4 。求油的折射率和光在油中传播的速度。