Лабораторна робота №16 Визначення показника заломлення скла.
Мета роботи: 1. Закріпити знання про явища, які відбуваються при переході світла з одного середовища в інше.
2. Шляхом досліду визначити показник заломлення скла та порівняти його значення з табличним
Обладнання: - скляна прямокутна пластина
- планшет;;
- чотири булавки ;
Короткі теоретичні відомості:
В однорідному середовищі швидкість світла постійна, і промінь світла розповсюджується прямолінійно. При переході межі розділу двох середовищ промінь переломлюється, тому що швидкість світла різна. Припустимо , промінь світла йдее з оптично менш щільного середовища , де швидкість світла 1 більша, в оптично більш щільне середовище, де швидкість світла 2 менша ( для зручності ми взяли два промені). Фронт хвилі завжди перпендикулярний напрямку розповсюдження і переміщується паралельно. Таким чином, розповсюджуючись в першому середовищі, в якусь мить часу фронт досягне положення АВ. З цього моменту точка А фронта хвилі буде розповсюджуватися в другому середовищі, а точка В продовжує розповсюджуватися в першому середовищі.
в
а
В
А А
мал..1 мал.2 Вид на грань мал..3
За час t точка В пройде шлях ВС= ט1 t , а точка А за цей же час пройде шлях АD = ט 2 t
Так як ט2< ט1 , то АD<ВС, і фронт хвилі в другому середовищі буде займати положення DC; оскільки промені в іншому середовищі a i b перпендикулярні фронту DС, то вони заломляться до перпендикуляру, встановленого до границі розділу двох середовищ так, що кут падіння промеінів α буде більшим за кут заломлення β (мал..1).
Якщо ж промінь світла буде іти навпаки з оптично більш щільного середовища в оптично менш щільне середовище, то він буде заломлюватися від перпендикуляру, і в цьому випадку кут заломлення β буде більшим за кут падіння α.
Відношення синуса кута падіння до синусу кута заломлення є величиною постійною для двох середовищ і називається відносним показником заломлення другого середовища відносно першого ( п 2,1 )
Відносний показник заломлення дорівнює відношенню абсолютних показників заломлення:
Абсолютний показник заломлення будь-якого середовища п визначається як відносний, якщо промінь буде рухатися з вакууму в це середовище, або представить собою відношення швидкості світла в вакуумі до швидкості світла в даному середовищі:
Оскільки повітря має показник заломлення дуже близький до одиниці , як для вакууму , то, якщо промінь світла рухається з повітря в будь-яке середовище, можна прийняти що, ми отримаємо абсолютний показник заломлення середовища.
