插针法测定玻璃砖的折射率实验方法

【目的和要求】

　　应用折射定律测定玻璃的折射率，加深对折射定律的理解。

【仪器和器材】

　　玻璃砖（J2506型），钢直尺，大头针，量角器或圆规，图板，图钉或透明胶带，白纸或坐标纸。

【实验方法】

　　1．插针

　　将一张八开的白纸或坐标统，平铺在绘图板上，用图钉或透明胶带固定，玻璃砖平放在纸中央。取一枚大头针，紧贴玻璃砖上底面AE的中点附近，垂直插牢在图板上。插针点为O点，取第二枚大头针，垂直插在O点左上方的O₁点。实验者的眼睛在玻璃砖下底面< /SPAN>CD的下方，沿水平方向透过玻璃砖观察插在O、O₁点处的大头针，移动观察位置，使两枚大头针位于一直线上。然后在玻璃砖下底面CD的下方，沿着O₁O的方向再在点O₂、O₃处插两枚大头针，观察者应看到插在O₁、O、O₂、O₃的四枚大头针在一直线上。

　　拔下大头针，标好插针点O₁、O、O₂、O₃。笔尖贴紧玻璃砖画下它的轮廓线AECD，如图5．1－1所示。

　　2．作图

　　取走玻璃砖，连直线O₁O、O₂O₃，延长O₃O₂交DC边干O′，连OO′。过点O作AE的垂线NN′，则O₁O为入射光线，OO′为折射光线，ON为法线，∠O₁ON为入射角i，∠O′ON′为折射角i′，如图5．1－2所示。

　　3．测量计算

　　根据图5．1－2，有两种计算折射率的方法。

　　（1）用量角器在图5．1－2上量出入射角i及折射角i′，代入折射定律公式

n＝sini／sini′

　　计算出折射率n。

　　（2）如图5．1－2所示，延长OO′，以O为圆心，R（大于100毫米）为半径作圆，分别与入射光线O₁O交于P，与折射光线OO′的延长线交于P′。过PP′作NN′的垂线，垂足分别为BB′，刚

sini＝PB／R

sini′＝P′B′／R

n＝sini／sini′＝PB／P′B′

用钢直尺测出PB及P′B′，代入上式即可计算出折射率。

　　根据图5．1－2，用上述两种方法测得的结果列在表中。

表  1