目的
通过比较透过玻璃砖看到的标记的真深与视深来测定玻璃的折射率。
变量
- 操纵变量: 标记的真深 H（使用不同厚度的玻璃砖）
- 响应变量: 标记的视深 h
- 固定变量: 同一种玻璃与同一观察方法
仪器与材料
- 若干不同厚度的玻璃砖
- 移测显微镜
- 纸上的标记或大头针
- 石松粉
- 直尺
步骤
- 在纸上做一个清晰的标记并放在显微镜载物台上；将显微镜对准标记聚焦并记录读数（底部）。
- 在标记上放一块玻璃砖；对准透过玻璃看到的标记的像聚焦并记录读数（像）。
- 在玻璃砖顶面撒少量石松粉；对准粉末聚焦并记录读数（顶部）。
- 求真深 H = 顶部 − 底部，视深 h = 顶部 − 像。
- 换用不同厚度的玻璃砖重复实验。
- 记录每块玻璃的 H 和 h。
记录数据
记录每块玻璃的真深 H 和视深 h（cm 或 mm）。可增设比值 H / h 一列。
图表
以真深 H（纵轴）对视深 h（横轴）作图。通过原点的直线表明 H 与 h 成正比；斜率即为折射率。
分析
折射率为 n = 真深 / 视深 = H / h。H 对 h 图的斜率即为玻璃的折射率。
注意事项
- 仔细聚焦显微镜，读数时避免视差。
- 保持显微镜竖直，使所有读数沿同一直线量得。
- 使用细小的标记和薄薄一层粉末以获得清晰的聚焦。
样本结果及其含义
这是用移测显微镜测量透过厚度递增的玻璃砖看到的标记的真深 H 与视深 h 的样本读数。
- H = 3.0 cm，h = 2.0 cm，H/h = 1.50
- H = 4.5 cm，h = 3.0 cm，H/h = 1.50
- H = 6.0 cm，h = 4.0 cm，H/h = 1.50
- H = 7.5 cm，h = 5.0 cm，H/h = 1.50
- H = 9.0 cm，h = 6.0 cm，H/h = 1.50
视深总是小于真深，因此玻璃下的标记看起来比实际位置更靠近顶面。这是因为来自标记的光离开玻璃时向远离法线的方向偏折，使标记显得被抬高。
逐块（越来越厚）计算 H ÷ h，结果始终为同一数值，接近 1.50。这个固定比值就是实验的结论：它是玻璃的折射率，与玻璃砖的厚度无关。
读图与求答案
以真深 H 为纵轴、视深 h 为横轴作图。各点落在一条通过原点的直线上，说明 H 与 h 成正比。
在最佳拟合直线上取相距较远的两点作大三角形，例如 (2.0 cm, 3.0 cm) 和 (6.0 cm, 9.0 cm)：
- 斜率 = (9.0 − 3.0) cm ÷ (6.0 − 2.0) cm = 6.0 cm ÷ 4.0 cm = 1.50
由于斜率是两个长度之比，没有单位，它等于玻璃的折射率 n。故 n = 1.50。
应从所画的直线上读取两个坐标，而不是从原始数据点读取，因为直线是对全部数据拟合得到的。SPM 物理 4531 试卷不提供公式表，因此要自己记住 n = 真深 / 视深。
选择能使描点分布超过一半坐标网格的坐标刻度，并画最佳拟合直线使各点均匀分布在直线两侧。若某点明显偏离直线，应视为反常读数，将其圈出，在画线和求斜率时不予采用。
阅卷员看重的得分点
保证深度准确的注意事项：
- 仔细聚焦移测显微镜，每次在相同设置下读数以避免视差。
- 保持显微镜竖直，使三个读数处于同一直线上。
- 使用细小的标记，只撒薄薄一层石松粉以获得清晰聚焦。
- 读数时避免碰到实验台，以免显微镜移位。
在第三卷科学过程技能方面，阅卷员给分的项目包括：说明操纵变量（真深 H，通过改变玻璃砖厚度）、响应变量（视深 h）与固定变量（同一种玻璃）；把 H 与 h 列表并保持单位与小数位一致；描点不少于五个、坐标轴带标注并画出通过原点的最佳拟合直线；以及用大三角形求斜率。陈述 H 与 h 成正比，并引用折射率作为结论。
重复每次读数并取平均以减少随机误差，并以合理的有效数字位数和正确单位写出最终答案。在讨论中指出一个误差来源及相应的改进方法，并说明任何偏离直线的点已被舍弃，使结论建立在一致的数据之上。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)