microbik.ru
1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 912B.

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНЫ(ВАРИАНТ 2).
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 проведите на ней две параллельные линии на расстоянии 5 – 10 мм друг от друга и укрепите на ней плоскопараллельную пластину.

Расположите глаз на уровне стола и следя за линиями сквозь пластинку поворачивайте пластинку в горизонтальной плоскости до тех пор, пока кажущее смещение не достигнет расстояния между ними. В этом случае отрезок СК1 будет казаться продолжением отрезка LD (рисунок 4). Не меняя положение пластинки очертите контуры пластинки. После этого снимите пластинку с бумаги и приступайте к обработке результатов опыта.

Точки пересечения параллельных линий с гранями пластинки К и К1 соедините прямой. Отрезок КВ показывает направление лучей света до входа в пластинку, отрезок КК1внутри пластинки, отрезок К1С – после выхода из пластинки. Отрезок КК1 продолжают до края листа. Через точку К проводят линию, перпендикулярную к грани пластинки и на ней откладывают произвольные но равные отрезки КМ и КР. Из точек М и Р опускают перпендикуляры на лучи KB и KF. Измеряют линейкой отрезки MN и PQ (линии синусов) и находят коэффициент преломления по формуле:
n = MN/PQ
Рисунок 2.
Сделайте аналогичные построения для точки К1 и сравните полученные результаты.