Определение показателя преломления стекла

Цель:

1) пронаблюдать ход преломления лучей сквозь стекло;

2) построить геометрический чертеж преломленных лучей в плоскопараллельной пластине;

3) по опытным данным определить коэффициент преломления стекла.

 

Краткое теоретическое обоснование

Свет при переходе из одной среды в другую меняет свое направление, т.е. преломляется.

Преломление объясняется изменением скорости распространения света при переходе из одной прозрачной среды в другую, другой оптической плоскости.  

Законы преломления:

 1) падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным через точку падения луча к границе раздела двух сред;

 2) отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная. Она называется относительным коэффициентом преломления второй среды относительно первой:

Оборудование: стеклянная пластина с двумя параллельными гранями;

булавки с пластмассовой головкой (4 шт.), транспортир, миллиметровая бумага, подставка с поролоновым ковриком.

 

Порядок выполнения работы

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

2. Затем под этот лист подложить пластину с поролоновым ковриком.

3. Наколоть две булавки по параллельным граням пластины так, чтобы прямая проходящая через них не была перпендикулярна граням пластины и не совпадала с ребром призмы. Две другие булавки наколоть по возможности дальше с двух сторон, так, чтобы смотря вдоль них через стекло, видеть все булавки расположенные на одной прямой.

4. Стекло и булавки снять, места наколов отметить точками 1, 2, 3, 4 и через них провести прямые до пересечения с границами стекла (рисунок 1). Провести через точку 2 перпендикуляр к границе сред АВ и СD.

5. Транспортиром измерить угол падения i и угол преломления b.

6.  По таблице значений синусов определить синусы измеренных углов.

7. Вычислить коэффициент преломления по формуле   

8. Опыт выполнить  3  раза, меняя положение иголок.

9. Найти среднее значение коэффициента преломления по формуле:

10. Oпределить относительную погрешность измерений d.

 

Таблица 1 – Результаты измерений и расчетов

 

Угол падения cветового луча i, град	Угол преломления b, град	Коэффициент преломления n	Среднее значение коэффициента преломления n ср	Относительная погрешность d,%

 

А

С

В

D

1

2

3

4

i

β

 

                                                                                                

 

Рис. 1 Схема построения хода луча через плоскопараллельную пластину

Контрольные вопросы

1. Законы преломления.

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

3. Какова причина преломления света?

4. Физический смысл абсолютного показателя преломления.

 

 

Лабораторная работа 8