（3）由上面实验步骤知P′是
铁丝在P时的像，PC为入射光线，
θ1、θ2为对应的入射角和折射角，
如图所示，由折射定律得 n sin 1 ,
sin 2
又sin2
BD BC
R 2 2R 2
sin1O PC P
RPB R2(RPB)2
n
2 R2(RPB)2 .
2(RPB)
答案 见解析
测定玻璃折射率
创新实验
测定玻璃折射率
典例剖析
【例1 】 一块玻璃砖有两个相互
平行的表面，其中一个表面是
镀银的（光线不能通过此表面）.
现要测定此玻璃砖的折射率.给
图2
定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、
P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角
器.
实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个
相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线
1.用图钉把白纸固定在木板上.
2.在白纸上画一条直线aa′,并取aa′上的一点O
为入射点，作过O的法线NN′.
3.画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、 P2两根大头针.
4.在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线
aa′对齐，并画出另一条对齐线bb′.
5.通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像被P2
③
.
④
.
⑤
.
测定玻璃折射率
完成上面的实验步骤，填在相应横线上.
图4 （3）利用上面的测量值，推算出折射率n的表达 式（要有推算过程）. 解析 （1）①圆心O处 ②BC （2）③把另一根铁丝紧靠直尺AB边移动，使其折 射像与C处、B处的铁丝三者重合.
测定玻璃折射率
④测出铁丝距B（或A）的距离.
⑤求出折射率.
sin 2
答案 见解析
测定玻璃折射率
【例2 】 如图3所示，在一薄壁圆柱体玻璃烧 杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入 一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝 在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形 成的.阅读上述材料，回答下列问题： （1）①若把铁丝插在 位置，无论沿水平方 向从什么方向看，铁丝均无折断现象；②如图 3所示的情景，与实际观察到的情况相符的 是（其中O为圆心） .
测定玻璃折射率
（2）①过P1、P2作直线与bb′交于O； ②过P3、P4作直线与bb′交于O′； ③利用刻度尺找到OO′的中点M； ④过O点作bb′的垂线CD，过M点作bb′的垂线 与aa′相交于N，如图所示，连接ON；
⑤∠P1OD=θ1，∠CON=θ2. （3）由折射率的定义可得 n sin 1 .
的像挡住，然后在观察一侧插上大头针P3，使
P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、
P2的像.
测定玻璃折射率
6.移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的 针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连 结O、O′得线段OO′.
7.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. 8.改si变n 入 1 射, 角，重复实验，算出不同入射角时的
实验十三 测定玻璃的折射率
要点归纳
【实验目的】
测定玻璃砖的折射率.
【实验原理】
如图1所示，abcd为两面平行的玻璃砖，光线
的入射角为θ1,折射角为θ2,根据 n sin 1
可以计算出玻璃的折射率.
sin 2
【实验器材】
木板、白纸、玻璃砖、大头针、
图钉、量角器、三角板、铅笔.
测定玻璃折射率
图1
【实验步骤】
图测定3玻璃折射率
（2）利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三
根细直铁丝，可测液体折射率.
实验步骤是：

①实验图实4所示，用刻度尺测量找出直径AB，并
把刻度尺在刻度线的边缘与AB重合后固定并测出
半径R.
②将一根细铁丝竖直固定于B处，用三角板找出过
圆心O的垂直AB的直线，交杯缘于C，把一根细铁
丝竖直固定于C点.
BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右
测定玻璃折射率
上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针 P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算， 预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要
根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的 值，则：
（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，
过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入
射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.
.
（3）写出用θ1、θ2表示的折射率公式n=
.
测定玻璃折射率
解析 （1）在bb′一侧观察P1、P2（经bb′折射， aa′反射，再经bb′折射）的像，在适当的位置 插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让 P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2（或P1） 的像和P3.P3、P4的位置如图所示.
aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′
测定玻璃折射率
表示另一表面，如图2所示.然后，在白纸上竖直 插上两枚大头针P1、P2（位置如图2）.用P1、P2的 连线表示入射光线. （1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针
P3、P4？试在题图中标出P3、P4的位置. （2）然后，移去玻璃砖与大头针.试在题图中通
【例3 】 学校开展研究性学习，
某研究小组的同学根据所学
的光学知识，设计了一个测
量液体折射率的仪器，如图
5所示.在一圆盘上，过其
图5
圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径
OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保 持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半 部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径
则P3处所对应的折射率的值为
sin 2 并取平均值.
测定玻璃折射率
【误差分析】
1.入射光线和折射光线确定的不准确性.
2.测量入射角和折射角时的误差.
【注意事项】
1.用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或
棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当
尺子画玻璃砖的另一边bb′.
2.实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动.
3.大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每两枚
大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大一点， 以减小确定光路方向时造成的误差.
4.实验时入射角不宜过小，否则会使测量误差过
大，也不宜过大，否则在bb′一侧将看不到P1、
P2的像.
测定玻璃折射率
5.由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光 线与出射光线要一一编号，以免混乱.
6.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上，若 宽度太小，则测量误差较大.