Цель работы: определить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки.
Оборудование. Плоскопараллельная пластинка, булавки, линейка, транспортир.
Теоретическое обоснование. После похождения через стеклянную плоскопараллельную пластинку луч света смещается, однако его направление остается прежним. Метод измерения показателя преломления с помощью плоскопараллельной пластинки основан на том, что луч, прошедший плоскопараллельную пластинку, выходит из нее параллельно направлению падающего луча. Анализируя ход луча света, можно с помощью геометрических построений определить показатель преломления стекла
n = sin α/ sin β,
где α и β — соответственно угол падения и угол преломления светового луча.
Преломление объясняется изменением скорости распространения света при переходе из одной среды в другую.
Вопросы для самоконтроля по теории
1. Каков физический смысл показателя преломления?
2. Назовите законы отражения света.
3. Назовите законы преломления света.
4. Какой угол называют углом падения?
5. Какой угол называют углом преломления?
Практическая работа.
1. Положите стеклянную пластинку на лист бумаги примерно посередине.
2. Произвольно разместите по одну сторону пластинки – 1 и 2 (см. рисунок). Они будут отмечать направление падающего луча.
 |
Рис.1
3. Третью булавку воткните так, чтобы, если смотреть сквозь пластинку, она закрывала первые две.
4. Уберите булавки, обведите пластину и в местах проколов листа бумаги булавками поставьте точки.
5. Начертите падающий АО и преломленный ОД лучи (см. рисунок).
Рис.2
6. По перпендикуляру к пластине отмерьте одинаковые расстояния
ОВ =ОС.
7. Опустите из точек В и С перпендикуляры АВ и СД на лучи.
8. Измерьте АВ и СД и вычислите показатель преломления стекла.
sin α = АВ/ОВ . sin β = СД/ОС . n₂₁ = sin α/ sin β = АВ ОС/ОВ СД = АВ/СД.
9. Можно измерить углы транспортиром и проверить полученный результат.
10. Повторите опыт и расчеты, изменив угол падения α.
11. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
| № опыта | АВ, мм | СД, мм | n |
| 1 | |||
| 2 |
12. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.
Контрольные вопросы .
1. При каком угле падения луч света, проходя сквозь плоскопараллельную пластин, не смещается?
2. По какой формуле можно вычислить скорость света в стекле?
3. Свет переходит из воздуха в прозрачную среду. Угол падения лучей 45⁰, а угол преломления 28⁰. Найти показатель преломления среды и скорость распространения света в ней.
4. Луч света переходит из воды в стекло. Угол падения равен 38 ⁰. Определить, на какой угол отклонится преломленный луч от направления падающего луча.
5. Световые волны в жидкости имеют длину 450 нм, а частоту колебаний
5∙10 ⁴ Гц. Определить показатель преломления жидкости.
