Показатель преломления призмы

При прохождении светового пучка через призму (рис.7) существует угол падения, при котором отклонение пучка от начального направления минимально. При этом лучи падающего и прошедшего пучков симметричны относительно преломляющих граней призмы. Угол минимального отклонения α связан с преломляющим углом призмы соотношением

,

при этом угол падения определяется законом преломления:

Рис.7

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Включить установку в сеть переменного тока 220 В.

2. Произвести настройку установки (см. "Настройка установки").

3. Установите на оптическую скамью поворотный стол и вставьте до упора в кронштейны призму-флинт (как показано на рис.9).

4. Поворачивая стол, направьте отраженный от грани АD луч навстречу падающему, совместив его на зеркале лазера (из двух лучей выбираем верхний). При этом фиксируется положение нормали к грани призмы.

5. Снимите соответствующий отсчет угловой координаты φ₁ для грани АD по шкале поворотного стола.

6. Снимите такую же угловую координату φ₂ для грани АF призмы.

7. Определите преломляющий угол Θ призмы для граней АD и АF (один из методов расчета предлагается).

Р ассмотрим выпуклый четырехугольник АВОС ( рис 8).

Сумма внутренних углов выпуклого многоугольника равна ,

Где d = 90^о, n- число сторон.

Для четырехугольник АВОС

n = 4, следовательно

.

Так как

Рис.8

откуда

угол .

О пределив положение нормали к грани АD, поворачивайте стол с призмой в направлении показанном на рис.9 до остановки движения луча на экране , что соответствует положению наименьшего отклонения луча от начального направления.

Угол Θ является преломляющим

углом призмы.

Рис.9

9. Снимите соответствующий отсчет угла φ_{1 1} по шкале поворотного стола и определите угол падения

10.Снимите соответствующие углы φ_{2 2} φ_{3 3} и определите углы падения i₂ i₃.

11. По формуле найти показатель преломления n соответственно для Θ.

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте основные законы геометрической оптики.

2. Как связаны показатель преломления среды и скорость распространения света в ней

3. Что называется абсолютным и относительным показателем преломления?

4. Выведете формулу показателя преломления призмы .

5. Изменится ли скорость света в оптически прозрачной среде, если изменить температуру среды?

литература

1. Трофимова, Т.И.. Курс физики [Текст]: учеб.пособ./Т.И.Трофимова.- М: Академия, 2004.- 560с.

2. Савельев, И.В. Курс общей физики [Текст]: в 5-ти кн.: учеб.пособ. / И.В. Савельев.- М.: Астрель: АСМ, 2005. кн.4: Волновая оптика -256с.