Лабораторна робота № 8. Визначення показника заломлення скляної плоскопаралельної пластинки

ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА ЗАЛОМЛЕННЯ СКЛЯНОЇ ПЛОСКОПАРАЛЕЛЬНОЇ ПЛАСТИНКИ

Обладнання: скляна плоскопаралельна пластинка, лінійка, чотири шпильки.

 

Теоретичні відомості

Другий закон заломлення світла вперше був визначений експериментально. Його можна виразити формулою

, (8.1)

де - кут падіння променя в першому середовищі, - кут заломлення в другому середовищі, - показник заломлення другого середовища відносно першого.

Якщо на шляху вузького пучка світла поставити плоскопаралельну скляну пластинку, то згідно з законом заломлення цей пучок вийде з пластинки в повітря паралельно до початкового напрямку. Для людини, яка веде спостереження, видається, що вихідні променя є продовженням вхідних (наче б не було заломлення) (рис. 26). На цьому, власне, ґрунтується ця робота.

 

Рис. 26

 

Порядок виконання роботи

1. Покласти пластинку на сторінку зошита і обрисувати паралельні грані.

2. Не зміщуючи пластинки, встромити одну шпильку зі свого боку біля самої грані, а другу – на відстані 3-5 см від першої з цього ж боку, але так, щоб пряма, яка їх з’єднує (АВ на рис. 27), не була перпендикулярна до грані пластинки. Після цього дивлячись через пластинку в напрямку АВ, встромити ще дві шпильки з протилежного боку – одну (С) біля самої грані, а другу – далі, але так, щоб усі їх було видно на одній прямій.

 

 

Рис. 27

 

3 Зняти пластинку, вийняти шпильки і з’єднати між собою точки А з В, В з С і С з D, та провести перпендикуляри до слідів граней в точках В і С (рис. 28). На прямій ВА відкласти відрізок ВМ=ВС і побудувати прямокутні трикутники КВМ та ЕВС.

4. Оскільки , то визначимо значення синусів цих кутів через сторони відповідних прямокутних трикутників

, (8.2)

 

(8.3)

Тоді

(8.4)

Отже, формула (8.4) є робочою формулою для визначення показників заломлення скла відносно повітря.

Лінійно треба виміряти відрізки МК і ЕС.

 

Рис. 28

 

5. Досліди повторити п’ять разів для різних значень кута і результати вимірювань та обчислень занести в таблицю:

 

№ п/п	МК	ЕС	n	∆ n	Е

Контрольні запитання

1. Сформулюйте основні закони геометричної оптики.

2. Що називається абсолютним показником заломлення речовини? Відносним? Вкажіть межі значень абсолютного показника заломлення.

3. Для води n =1,33. Що це означає фізично?

4. Який кут називається кутом заломлення?

5. Що таке повне внутрішнє відбивання? Чому ”внутрішнє”? За яких умов воно можливе?

6. Що таке граничний кут?

7. Чому дорівнює швидкість світла в середовищі з граничним кутом 30ْ?

8. Намалюйте хід променя через плоскопаралельну пластинку і тригранну призму.

Лабораторна робота № 9