Л. з. 17 Показатель преломления стекла

Лабораторное занятие 17

Определение показателя преломления стекла

Цель:

Опытным путем определить показатель преломления стекла

Оборудование:

Стеклянная пластина с двумя параллельными гранями, набор булавок, транспортир, лист миллиметровой бумаги (или лист бумаги в клеточку), линейка, таблица тригонометрических функций

Содержание работы:

Свет при переходе из одной среды в другую меняет свое направление, т.е. преломляется. Преломление объясняется изменением скорости распространения света при переходе из одной среды в другую, и подчиняется следующим законам:

Падающий и преломленные лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным через точку падения луча к границе раздела двух сред.

Отношение синуса угла падения а к синусу угла преломления у для данных двух сред - величина постоянная для данных двух сред и называется коэффициентом преломления n второй среды относительно первой: n = S_in/S_in

Ход работы:

1. На лист плашмя положить стеклянную пластину и карандашом обвести ее контуры.

2. С другой стороны стекла наколоть возможно дальше друг от друга две булавки так, чтобы прямая, проходящая через них, не была перпендикулярна одной из параллельных граней пластинки.

3. Третью булавку расположить по грани с другой стороны стекла и вколоть ее так, чтобы, смотря вдоль всех булавок через стекло, видеть их расположенными на одной прямой.

4. Стекло, булавки снять, места наколов отметить точками 1,2,3. Через точки 1 и 2, 2 и 3 провести прямые до пересечения с контурами стекла.

5. Отметить угол падения α и угол преломления γ, транспортиром измерить эти углы и по таблице значений синусов определить синусы измеренных углов.

6. Опыт повторить 2-3 раза, меняя каждый раз угол α.

7. Вычислить коэффициент преломления, найти его среднее значение.

8. Определить погрешность измерения методом среднего арифметического.

9. Результаты измерений, вычислений записать в таблицу:

Номер опыта	Угол падения светового луча, град	Угол преломления, град	Коэффициент преломления,n	Среднее значение коэффициента преломления,nср	Абсолютная погрешность Δn = │nT - non│	Среднее значение абсолютной погрешности, Δn	Относительная погрешность δ

δ = Δn/n_T ּ 100% или δ = │n_таб – n_ср/n_таб│ ּ 100%

Табличное значение n = 1,6

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность явления преломления света и какая причина этого явления?

2. В каких случаях свет на границе раздела двух прозрачных сред не преломляется?

3. Что называют коэффициентом преломления и в чем разница абсолютного и относительного коэффициента преломления?

5. Что можно сказать о длине и частоте светового луча при его переходе из воздуха в алмаз?

6. Как соотносятся угол падения и угол преломления в случаях:

а) падения луча из оптически менее плотной среды - в более плотную;

б) падения луча из оптически более плотной среды - в менее плотную.