Лабораторная работа № 11.
Определение показателя преломления стекла.
Цель работы: экспериментально определить показатель преломления стекла.
Работа выполняется в двух вариантах (по выбору.)
I вариант
Оборудование: источник света, трапециевидная стеклянная призма, экран со щелью, линейка, карандаш, циркуль.
Самоподготовка к лабораторной работе.
Ответьте на вопросы (письменно).
1. Какой угол называется углом падения? Углом преломления? Покажите эти углы на рисунке.
2. Что такое показатель преломления? Что он показывает?
3. Запишите закон преломления. Поясните величины, входящие в этот закон.
Ход работы.
1. Расположите призму на листе развернутой тетради матовой стороной вниз (см. рисунок).
2. Обведите призму по периметру.
3. С помощью экрана со щелью получите узкий луч света, направьте его под углом на призму.
4. Не смещая призму, отметьте точки 1 и 2 на пути падающего луча и точки 3 и 4 на пути преломленного луча.
5. Убрав призму, проведите падающий луч через точки 1 и 2 до верхней грани пластинки. Точку пересечения луча с пластинкой обозначьте буквой В.
6. Проведите прямую через точки 3 и 4 до нижней грани призмы. Точку пересечения преломленного луча с гранью обозначьте буквой F.
7. Из точки В проведите окружность радиусом ВА.
8. Начертите линию, перпендикулярную граням и проходящую через точку В.
9. Проведите прямую линию через точки B и F до пересечения с окружностью в точке С.
10. Для определения синусов углов падения и преломления проведите отрезки AE и CD. Тогда треугольники AEB и BDC являются прямоугольными, причем BC=AB как радиусы одной окружности.
11. Обозначьте углы α и γ; sinα = 
, sinγ= 
= 
.
Тогда показатель преломления стекла n = 
= 
. Измерив длины этих отрезков, определите n.
|
|
12. Меняя угол падения, проведите измерения еще два раза.
13. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:
| № опыта | АЕ, см | DC, см | n | ∆n | δ, % |
| nср | ∆nср | ||||
14. По таблице «Показатели преломления вещества» определите сорт стекла, из которого изготовлена призма. Рассчитайте относительную погрешность эксперимента:
δ = 
15. По результатам работы сделайте вывод:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
II вариант
Оборудование: источник света, трапециевидная призма, экран со щелью, линейка, транспортир.
Ход работы.
1. Расположить призму на листе развернутой тетради матовой стороной вниз (см. рисунок). Обвести призму по периметру.
2. С помощью экрана со щелью получить узкий луч света, направить его на призму.
3. Прочертить падающий луч и луч, выходящий из призмы.
4. Отметить точку падения луча на призму А и точку выхода луча из призмы В.
5. Убрав призму, провести луч, прошедший через призму, и перпендикуляр к преломляющей поверхности в точке А.
6. Измерить транспортиром углы падения α и преломления γ, по таблице синусов определить синусы этих углов.
7. По закону преломления света вычислить показатель преломления стекла:
n = 
.
8. Повторить опыт 2-3 раза для различных углов падения светового луча.
|
|
9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:
| №опыта | α, ° | γ, ° | sin α | sin γ | n | ∆n | δ, % |
| nср | ∆nср | ||||||
10. Рассчитать относительную погрешность эксперимента:
δ = 
11. По результатам работы сделайте вывод:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________