二、实验原理
如图所示,用插针法找出入射光线AO对应的出射光线O′B,确定出射点O′,画出折射光线OO′,然后测量出入射角θ1和折射角θ2,根据n=计算玻璃的折射率。
三、注意事项
(1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O′之间距离要稍大一些。
(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。太大时反射光较强,出射光较弱;太小时入射角、折射角测量的相对误差较大。
(3)操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。
(4)实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
4.数据处理的三种方法
(1)单位圆法:以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO′于E′点,过E作NN′
的垂线EH,过E′作NN′的垂线E′H′,如图所示。
sin θ1=,sin θ2=,OE=OE′=R,则n==。只要用刻度尺测出EH,E′H′的长度就可以求出n。
(2)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。算出不同入射角时的,并取平均值。
(3)图像法:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图像,由n=可知图像为直线,如图所示,其斜率即为折射率。