基于控制变量法的光栅临界角研究
光栅 · 临界角 · 控制变量法
以 光栅 为研究对象，用控制变量法观察并记录 临界角 的变化，探究它与其他因素的关系。
配套虚拟仿真：基于控制变量法的光栅临界角研究（虚拟探究）
以 光栅 为研究对象，用控制变量法观察并记录 临界角 的变化，探究它与其他因素的关系。
实验目的
- 学会使用螺旋测微器、单摆测量（或观察）光栅 的 临界角。
- 会用控制变量法研究影响 临界角 的因素，知道如何设置对照与重复实验。
- 理解并归纳：光从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时发生全反射。
实验原理
光从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时发生全反射。
双缝干涉的条纹间距与光的波长成正比。
本实验以控制变量法为基础，只改变一个因素、保持其他条件相同，通过比较不同条件下 临界角 的变化来归纳规律。
关键公式 / 方程式
n = sin i / sin r，sin C = 1 / n，Δx = Lλ / d
实验器材
螺旋测微器
单摆
电压表
低压电源
托盘天平
游标卡尺
实验步骤
1
准备器材
按实验要求选取并检查器材：螺旋测微器、单摆、电压表、低压电源，确认完好可用。
2
设计对照
确定要研究的变量（如 材料的种类），设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。
3
进行实验
按方案操作，改变研究条件，观察并记录 光栅 的 临界角 的变化情况。
4
重复测量
每种条件至少重复 3 次，把现象和数据记录到表格中，保证结果可靠。
5
分析归纳
比较不同条件下 临界角 的差异，必要时画出图像，找出其中的规律。
6
得出结论
结合实验原理写出结论，并分析可能影响结果的误差来源。
实验现象
实验中 光栅 的 临界角 变化可以稳定地观察到，多次测量结果接近。
实验结论
结论
通过实验可以归纳出：光从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时发生全反射。
安全提示
请务必遵守以下安全要求
激光不要直射眼睛，也不要对着镜面反射到人眼。
精密仪器轻拿轻放，防止碰撞和摔落。
使用打点计时器要用规定的交流电源，电压不能过高。