Определение показателя преломления стекла

Лабораторная работа № 9

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:  На основании законов преломления света определить показатель преломления стекла.

ОБОРУДОВАНИЕ: Плоско-параллельная пластинка, булавки – 4 шт, линейка.

Т Е О Р И Я: Когда свет падает на поверхность прозрачного тела, то часть света отражается от этой поверхности, а остальная часть входит в тело и распространяется в нем. При этом, если лучи не перпендикулярны к поверхности то направление их при входе в тело изменяется. Такое явление называется преломлением света. Угол между падающим лучом и перпендикуляром,   из точки падения луча к границе двух сред – угол падения. Угол между лучом преломления и перпендикуляром, восстановленным из точки падения луча к границе двух сред – угол преломления. При переходе луча из среды

менее плотной в среду более оптически плотную угол преломления меньше угла падения. И наоборот.

Второй закон преломления гласит: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой ( n ) sinα/sinγ = n

Х О Д Р А Б О Т Ы

1. Положите пластинку на лист бумаги и отметьте ее границы АВ и А₁В₁.

2. За пластинкой воткните в бумагу две булавки С D так, чтобы прямая, проходящая через них не была перпендикулярной к границе пластинки АВ.

3. Перед пластинкой установить булавки С₁ и D₁ так, чтобы смотря вдоль них и через стекло видеть булавки С и D, расположенные на одной прямой.

4. Снять стекло и булавки, соединить все точки прямыми. Восстановить перпендикуляр MN в точке падения луча.

5. На СD и С₁D отложить равные отрезки DQ и DQ₁. Восстановить из точек Q и Q₁ перпендикуляры на MN. Измерить длины полученных отрезков QP и Q₁P₁ и вычислить показатель преломления стекла.

n = sinα = sinγ =

= т.к. DQ = DQ₁    n =

1. Данные занести в таблицу:

7. Определить абсолютную погрешность, вычтя из табличного значения показателя преломления  значение, полученное в лабораторной работе.

 ∆n = n_табл. –n, где n_табл. =1,6

8. Определите относительную погрешность по формуле: ε =

Контрольные вопросы:

1. Угол падения на границу двух прозрачных сред составляет 45⁰, а угол преломления 30⁰. Определите относительный показатель преломления.

2. Абсолютный показатель преломления алмаза 2,42. Какова скорость преломления света в алмазе? Скорость света в воздухе с=3*10⁸ м/с.

3. Во сколько раз уменьшиться длина волны при переходе света из воды в стекло? Абсолютный показатель преломления воды 1,33, стекла 1,5.

4. Луч света переходит из одной прозрачной среды в другую. Ход луча показан на рисунке.

В какой среде (верхней или нижней) свет распространяется с большей скоростью?

5. Угол падения на границу двух прозрачных сред составляет 60⁰, а угол преломления 45⁰. Определите относительный показатель преломления.

6. Абсолютный показатель преломления воды 1,33. Какова скорость света в воде? Скорость света в воздухе с=3·10⁸ м/с.

7. Во сколько раз увеличится длина волны при переходе света из стекла в воду? Абсолютный показатель преломления воды 1,33, стекла 1,5.

8. Как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую?