ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 912A.
ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНЫ(ВАРИАНТ 1).
Оборудование: 1. Плоскопараллельная пластинка.
2. Лист фанеры или картона.
3. Лист белой бумаги.
4. Линейка измерительная.
5. Угольник.
Описание работы.
Свет распространяется прямолинейно в любой прозрачной среде, если эта среда однородна. Среда называется однородной, если в любой ее точке все физические параметры одинаковы.
Оптические свойства прозрачной среды характеризуются показателем преломления n, который определяет скорость v световых волн в этой среда:
v = c/n (1)
где с – скорость света в вакууме. Показатель преломления воздуха близок к единице (Nвозд = 1,0003), у воды его значение равно 1,33, а у стекла в зависимости от сорта может составлять от 1,5 до 1,95.
При падении на границу двух сред свет частично отражается, частично переходит в другую среду. При переходе во вторую среду может происходить изменение направления распространения света.
Рисунок 1.
Явление изменения направления распространения света при переходе из одной среды в другую называется преломлением света. Угол между падающим пучком света и перпендикуляром к границе раздела двух сред называется углом падения (рисунок 1). Угол между преломленным пучком света и перпендикуляром к границе раздела двух сред называется углом преломления.
Преломленный луч лежит в плоскости падения (при падении света под углом падения на границу изотропной среды) и образует с нормалью к границе угол (угол преломления), определяемый соотношением, называемым законом Снеллиуса:
n1 sin = n2 sin (2)
или
sin / sin = n2 / n1 (3).
Отношение n2 / n1 = n21 называют относительным показателем преломления двух сред. При падении света из вакуума на границу среды с показателем преломления n закон преломления принимает вид:
sin / sin = n (4).
Для воздуха также можно пользоваться формулой (4).
Задание.
Положите на фанеру лист бумаги и укрепите плоскопараллельную пластину.
Расположите глаз на уровне стола и следя за булавкой через пластинку двигайте булавку так, чтобы наблюдаемая картинка была такой, как на рисунке 2. 
Вколите в этом месте булавку (точка А), после чего вколите булавки в точки В, С и D (рисунок 3). Все эти булавки должны казаться
расположенными на одной прямой Рисунок 2.
если смотреть через пластинку.
Выньте булавки, очертите карандашом контуры пластинки и сняв листок бумаги обработайте результаты.
Ч ерез точки А и В, затем С и пересечения с контурами пластинки. Точки пересечения К и К1 соедините прямой и продолжите ее до края листа. Через точку К проведите линию, перпендикулярную к грани пластинки, и на ней от точки К отложите произвольные но одинаковые по длине отрезки КМ и КР. Из точек М и Р опустите перпендикуляры на лучи КВ и К1Е. Измерив при помощи линейки полученные отрезки MN и PQ, находят коэффициент преломления:
n = sin / sin i ,
где sin = MN/KM, а sin i = PQ/KP.
Рисунок 3.
Так как KM = KP, следовательно:
n = MN/PQ (5).
Вместо построения линии синусов и их измерения можно измерить углы транспортиром.
Сделайте аналогичное построение, воспользовавшись второй гранью пластинки в точке К1, и найдите второй раз коэффициент преломления, сравнив найденные значения.
Достарыңызбен бөлісу: |
