七、测定玻璃的折射率

在这个实验里，我们用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率，从例题可知，当光线斜射入两面平行的玻璃板时，从玻璃板射出的光线传播方向不变，出射光线跟入射光线相比，只有一定的侧移。只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角，再根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率。

实验的具体做法如下：照图 10–7 那样，先在一张白纸上画直线 aa′ 作为玻璃砖的一个界面，过 aa′ 上的一点 O 画界面的法线 NN′，再画直线 AO 作为入射光线，把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟 aa′ 对齐，画出玻璃砖的另外一边 bb′。在直线 AO 上竖直插上两枚大头针 P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针 P₁、P₂ 的像，移动视线的方向，直到 P₁ 的像被 P₂ 的像挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针 P₃、P₄，使 P₃ 挡住 P₁、P₂ 的像，P₄ 挡住 P₃ 和 P₁、P₂ 的像。

记下 P₃、P₄ 的位置。移去玻璃砖和大头针，过 P₃、P₄ 引直线 EB，与 bb′ 交于 E，EB 就表示沿 AO 方向入射的光线通过玻璃砖后传播的方向。连接 OE，OE 就是玻璃砖内折射光线的方向，入射角 i = ∠AON，折射角 r = ∠EON′。

用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记在自己设计的表格里。

用上面的方法分别求出入射角是 30°、45°、60° 时的折射角，查出它们的正弦值，把得到的数据记在表格里。

算出不同入射角时 \(\dfrac{{\sin i}}{{\sin r}}\) 的比值，比较一下，看它们是否接近于一个常数。求出几次测得的 \(\dfrac{{\sin i}}{{\sin r}}\) 的平均值，作为测得的玻璃的折射率 n。

发布时间：2025/10/17 下午9:50:16  阅读次数：75