Лабораторна робота № 4 (9) Визначення показника заломлення скла.
МЕТА: дослідним методом визначити за допомогою плоскопаралельної пластини показник заломлення скла.
ОБЛАДНАННЯ: скляна пластинка з паралельними гранями; аркуш білого паперу; чотири шпильки; циркуль; карандаш; лінійка.
ТЕОРІЯ. Заломлення світла підпорядковується двом законам:
1. Промінь падаючий і промінь заломлений лежать в одній площині з перпендикуляром, поставленим в точці падіння променя до поверхні поділу двох середовищ.
2. Відношення синуса
кута падіння до синуса кута заломлення
для двох даних середовищ є величина
стала, яку називають відносним показником
заломлення:
.
Якщо світлове проміння переходить з
вакууму (повітря) в середовище, то формулу
другого закону заломлення записують у
вигляді:
,
де п – абсолютний показник заломлення світла.
ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ.
1. Покладіть скляну пластинку на вільну сітку лабораторного аркушу. Обведіть пластинку олівцем так, щоб лінія, що проходить уздовж верхньої грані, співпала з лінією клітинок.
2. Проведіть пряму лінію АО, що зображає падаючий промінь. Для підвищення точності побудови доцільно падаючий промінь проводити через діагоналі клітинок. Тоді кут падіння складатиме 45°. Довжина променя 1 повинна бути не менше чотирьох сантиметрів.
3. Не рухаючи пластинку, дивимося через нижню грань і прагнемо побачити промінь 1. Візьміть шпильки і увіткніть їх в зошит так, щоб вони стояли точно на продовженні променя 1.
4. З'єднавши місця проколів, знайдіть точку К виходу заломленого променя зі скла. Знявши пластинку, проведіть продовження падаючого променя і перевірте паралельність променів 1 і 2. Типова помилка – ці промені не паралельні, і тоді побудову потрібно виконати ще раз.
5. Із центром у
точці падіння
О проведіть
коло і побудуйте прямокутні трикутники
ОА
і ОСB.
тоді
:
,
тобто
,
i, щоб знайти показник заломлення, достатньо виміряти довжини катетів СB і АД
6. Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю.
Кут падіння |
Довжина катета СB, мм |
Довжина катета
А мм |
Показник заломлення, n |
Табличне значення показника заломлення, nтаб |
45° |
|
|
|
1,5 – 1,65 |
,
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ.
1. Що можна сказати про падаючий і вихідний промені, коли світло проходить крізь плоскопаралельну пластинку?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. За якої умови кут падіння дорівнює куту заломлення?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Що показує абсолютний показник заломлення скла?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Чи залежить показник заломлення від кута падіння?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……
Висновок.