如右图所示，把玻璃砖平放在白纸上，让一束激光射入玻璃砖内，此光束将在两则面处发生多次反射和折射，在玻璃砖外侧的屏上可接收到若干光点。现使屏P2与入射光束垂直，测出相邻光点间的距l。再测出玻璃砖的厚度d和入射角i。根据公式
?dsin2i?2n????sini可求出玻璃的逝射率。
?l?2实验5：用视深度法测量透明液体的折射率
如右图所示，在纸上画一直线，把玻璃杯压在直线上，并使真线通过杯底的直径处。往玻璃杯中注入一定量待测液体，从玻璃杯上方向下观察，可见到杯底直线的像上升了一定高度，将铅笔沿着杯壁向上移动，直到指向直线像的位置。分别测出像和杯底到液面的深度h和H，
则 n?siniAO/OC? sin?AO/OB由于是从液面正上方进行观察，入射角、折射角都很小，可以认为OC≈h，OB≈H， 则N?H h改变液面深度，多次深度，多次测定h，设计并画出表格，用直线图像测算出一玻璃的折射率。
思考：
1．如何用插针法确定出射光线？两根大头针的距离大小对实验结果有何影响？ 2．如何确定在玻璃中的折射光线、入射角和折射角？
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3．为了减少实验误差，需进行多次测量，实验过程中设计并画出实验表格，用直线图像测出玻璃的折射率。
4．实验4中，为了减小实验误差，如何应选择合适的入射角使l的值大一些？ 5．实验5中，玻璃杯底的厚度对实验结果有何影响？
拓展：
拓展1：测量液体的折射率
1）找一只空的搪瓷口杯，将一把尺子靠杯的内臂固定，如图2-1所示；
2）把杯子放在实验桌上，移动杯子至适当位置，
B
直到眼睛能看到杯子的最低点A，记下A点的刻度数a1；
3）保持观察者的观察角度不变，缓缓向杯内加入清水，直至接近与杯口平齐，记下此时所能看到的最低点A′的刻度数a2；
图2-1
4）读出水面的最高位置B点的刻度数a3； 5）重复二次实验，并将数据填入下表中。 a1（cm） a2（cm） a3（cm） A A′（cm） B A（cm） B A′（cm） i
O
i
A r
A′
第一次实验 第二次实验 第三次实验 分析与结论：
1．要求出液体的折射率n，根据公式n?sini，我们能否求出n ？ n = 。 sinr2．从上表记录的数据，要求出n，我们还必须测量哪些物理量？ 。 3．根据你推导的公式，分别算出三次实验的折射率： 、 、 。
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拓展2：测量液体的折射率
1． 找一个扁平的墨水瓶，在它的一面糊上一张黑纸（黑纸上事先划一道宽约2mm的竖缝，相对的另一面糊上一张白纸，如图2-2所示；
2．在瓶内装1/2的清水；
3，将手电筒从较远处射向黑纸上的狭缝，可以看到白纸屏上有一道亮条在水面处分成上下两截，改变入射光的角度，使两条亮条尽量错开些，用铅笔记下两亮条的位置A、B；
4．改变入射光的角度，使两截亮条在一条直线上，并记下此时亮条的位置C； 5．改变入射光的角度，重复测量一次，记下A′、B′、C′的位置。
分析与结论：
1．测量原理如图2-3所示（府视图），图中OC为两片纸间的宽度，要测出液体的折射率n，根据公式n?sini，请推导出液体的折射率n = 。 sinri
O
r
A B
图2-2
C 图2-3
3．根据你推导的公式，分别算出二次实验的折射率： 、 。 【启发联想】
1．通过研究上面第一种测量液体折射率的方法，你认为视深度、实际深度与液体的折射率有什么关系？（假设空气的折射率为1）
2．你还能设计出另外几种不同的实验方案吗？请把其中要点描述出来。 3．在图2-1中，A的像点是否在竖直线AB上？
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【评价与交流】
1．对比以上两种方法，结合你设计的新实验方案，你认为哪一种测量方法较为准确些？ 2．在实验过程中你是如何减少误差的？ 【课外实验】
1．取1000ml的玻璃杯一只，内盛9/10的清水，取一枚壹元的硬币投入杯底偏右侧，双眼垂直向下观察水底的硬币，同时手持另一枚硬币紧靠杯右侧外壁，作上下缓慢移动，一旦发现杯内、外硬币无平行视差时，杯外硬币到水面的高度即为水中硬币
图2-4
的视深度h′。用直尺测量烧杯水的深度h和从水面至杯外硬币间距离h′，如图2-4所示,代入你在【启发联想】1中推导出的公式，即可算出液体的折射率.
*
h
h′
2．用凹面镜测定液体的折射率（选做）
仪器：待测折射率的液体；曲率半径为200－800mm的凹面镜；大头针。
实验步骤：①把凹面镜放在底座上，凹面向上，大头针夹在凹面镜上方的支架上。上下移动大头针，直到它与凹面镜所成的像重合为止，该点就是凹面镜的曲率中心，测出它到凹面镜顶点的距离（x）。
②把足量的液体倒入凹面镜。待液体上表面成为平静的平面之后，再移动大头针，直到它与凹面镜所成的像重合为止，测出大头针到凹面镜顶点的新的距离（y）。
③重复做几次实验。
数据记录与处理：把结果绘制成表，并求出比值。x／y的平均值，它就是该液体的折射率 思考：此实验测出的x/y值为什么就是液体的折射率，请给证明。
数据分析及处理：
根据实验的要求，撰写完整的实验报告。
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实验六 用油膜法估测分子大小的实验研究
实验地点：理七栋625～626室 学时：3学时
实验要求：
1．掌握用油膜法测量分子直径的原理和方法；
2．能把握实验中溶液的配制方法及实验中产生各种（异常）现象的原因。
课前准备：
1．请查阅有关资料，列举出几种测量分子大小的方法。
2．将一滴油滴在水里，水面上会形成油膜，为什么会形成油膜？
实验内容与过程指导：
提供的实验器材：水盘，烧杯，注射器，量筒，坐标纸，笔，玻璃板，油酸，无水乙醇，滑石粉（或痱子粉）。请你设计一种用油膜法估测分子大小的实验。
1．你的测量原理是什么？你需要测量哪些量？
2．能不能用纯油酸做实验？为什么？如果不能的话应如何配置油酸溶液？溶质与溶剂的体积比多少合适？你怎样用较经济（节约）的办法（在误差允许范围内，实验中需要的溶液尽量少）配置溶液？
3．你怎样测量和计算1滴溶液的体积？怎样计算出1滴溶液中所含油酸的体积？ 4．怎样才能清晰地显示油酸薄膜的边缘轮廓, 并正确计算油酸薄膜的面积?
实验数据处理及结果分析：
1．推导公式计算油酸分子的直径？并与理论值进行对比，并分析误差产生的原因。 2．在痱子粉上滴油酸酒精溶液时, 针尖应距离水面高一些还是低一些？ 3．滴油酸酒精溶液，如果用力不当会使油酸喷射或挤不出来，如何处理？
4． 油酸酒精溶液滴入水中后, 发现油膜的面积开始比较大，紧接着迅速变小, 然后才稳定下来，这是为什么?
5．你在实验中有哪些意想不到的发现，记录现象并作出解释？总结实验技巧及注意事项。
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