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测光的折射率实验和相关例题

2025-12-16 08:39:00综合与其它619

实验测光的折射率需要使用折射定律和光的折射公式。实验中需要使用激光器、光屏和刻度尺等设备。具体步骤如下:jcS物理好资源网(原物理ok网)

1. 将激光器放在桌面上,调整光屏的位置,使激光器发出的光线通过光屏射向空气与玻璃的交界面。jcS物理好资源网(原物理ok网)

2. 记录入射角的大小,并观察折射光线是否消失。jcS物理好资源网(原物理ok网)

3. 将玻璃砖放在光屏上,记录玻璃砖的位置和入射光线和折射光线通过的位置。jcS物理好资源网(原物理ok网)

4. 多次改变入射角,并重复步骤3,记录多组数据。jcS物理好资源网(原物理ok网)

5. 利用光屏上的入射角和折射角的数据,利用折射定律计算出折射率。jcS物理好资源网(原物理ok网)

相关例题可能考察对实验原理的理解、实验数据的处理、误差分析等。例如:jcS物理好资源网(原物理ok网)

1. 一束光线从空气斜射入玻璃,请用光的折射定律证明折射光线与入射光线分居法线两侧,入射角增大时,折射角也随之增大。jcS物理好资源网(原物理ok网)

2. 在测量玻璃砖的折射率的实验中,某同学操作失误,在白纸上记录了如下数据:入射角α=35°、折射角γ=25°、玻璃砖宽度d=10mm、玻璃砖厚度h=20mm。根据这些数据,求出玻璃的折射率n=______。jcS物理好资源网(原物理ok网)

对于第一题,根据光的折射定律n = \frac{sin\alpha}{sin\gamma}可知,入射角增大时,折射角也会增大。对于第二题,根据实验数据可以求出折射角为25°,再代入公式n = \frac{sin\alpha}{sin\gamma}即可求出玻璃的折射率。jcS物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,实验中可能存在误差,如空气与玻璃的交界面不垂直、玻璃砖放置位置不准确等。因此,实验结果可能存在一定的误差,需要根据实际情况进行分析和处理。jcS物理好资源网(原物理ok网)

测光的折射率实验和相关例题如下:jcS物理好资源网(原物理ok网)

例题:一束光从空气射入某种透明物质中,已知光在空气中的速度为v_{1},在物质中的速度为v_{2},当这束光从空气射入物质中的折射光线与法线的夹角为α_{1},当这束光从物质射入空气的反射光线与法线的夹角为α_{2}。求:jcS物理好资源网(原物理ok网)

(1)这束光从空气射入物质中的折射角β;jcS物理好资源网(原物理ok网)

(2)求出这种物质的折射率n。jcS物理好资源网(原物理ok网)

实验解答:jcS物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据折射定律n = \frac{sini}{sinr},其中sini为入射角,r为折射角。已知入射光线与法线的夹角为α_{1},折射光线与法线的夹角为α_{2},则有:\frac{\sin{\alpha_{1}}}{\sin{\beta}} = \frac{v_{1}}{v_{2}},\sin{\alpha_{2}} = \sin{(90^{\circ} - \beta)}。jcS物理好资源网(原物理ok网)

(2)将上述数据代入折射率公式n = \frac{sini}{sinr}中,即可求出这种物质的折射率n。jcS物理好资源网(原物理ok网)

注意:在实验中,需要多次测量求平均值以减小误差。jcS物理好资源网(原物理ok网)

以上就是测光的折射率实验和相关例题的解答过程。jcS物理好资源网(原物理ok网)

测光的折射率实验和相关例题常见问题主要包括以下几种:jcS物理好资源网(原物理ok网)

1. 光源选择问题:实验中可以选择点光源、线光源或者面光源,应根据具体实验条件和实验要求来选择。jcS物理好资源网(原物理ok网)

2. 入射角不等于折射角:在实验过程中,入射光线、折射光线和法线三者共面,且折射角小于入射角。如果观察到入射光线消失或折射光线反向延长时与法线重合,则说明光发生了全反射,此时应调整入射角,使入射角增大。jcS物理好资源网(原物理ok网)

3. 读数时视线问题:在读取入射角和折射角的数值时,视线应与对应的界面垂直。jcS物理好资源网(原物理ok网)

4. 误差来源:测量折射率时,存在的主要误差来源包括测量时的误差、玻璃砖的允许厚度范围引起的误差以及可能存在的空气隙引起的误差。jcS物理好资源网(原物理ok网)

以下是与测光的折射率实验相关的一道例题:jcS物理好资源网(原物理ok网)

假设在某次实验中,我们测得入射角为30度,折射角为20度,已知玻璃砖的厚度为d,玻璃的折射率为n。根据已知条件,我们可以列出折射定律的方程:n = sin(i)/sin(r),其中i为入射角,r为折射角。由此求出玻璃砖的厚度d应该为多少?jcS物理好资源网(原物理ok网)

答案:根据上述条件,我们可以解出玻璃砖的厚度d = (nsin(i))^2/(n-cos(i)) = (nsin(30))^2/(n-cos(30)) = n^2/(n-√3/2)。因此,当入射角为30度,折射率为n时,玻璃砖的厚度d应该为n^2/(n-√3/2)米。jcS物理好资源网(原物理ok网)

请注意,以上问题和例题仅供参考,实际操作时可能还有其他问题需要注意。jcS物理好资源网(原物理ok网)