Измерение показателя преломления стекла.

1. Цель работы: измерить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки.

2. Литература:

2.1. Касьянов В.А. Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М., 2003. Параграфы 40 – 42.

2.2. Конспект лекций по предмету «Физика».

3. Подготовка к работе:

3.1. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

3.1.1. Дать определение угла падения и угла отражения волны. Сформулируйте закон отражения света.

3.1.2. Как с помощью принципа Гюйгенса объясняется явление преломления света?

3.1.3. Какую физическую величину называют абсолютным показателем преломления?

3.1.4. Записать закон преломления света при переходе границы сред с абсолютными показателями преломления .

3.2. Подготовить бланк отчета в соответствии с пунктом 6.

4. Перечень необходимого оборудования:

4.1. ПЭВМ;

4.2. Электронное издание «Лабораторные работы по физике 10-11 класс»: Дрофа, 2005. Лабораторная работа № 11.

5. Порядок выполнения работы:

5.1. Включить ПЭВМ. Установить лабораторную работу № 11. Рассмотреть установку для проведения эксперимента (рис. 1).

5.2. Положите плоскопараллельную пластинку на параллельные прямые АВ и CD. Сначала ориентируйте параллельные грани пластинки перпенди­кулярно АВ и СD. Убедитесь, что параллельные линии при этом не смещаются. Следя за линиями АВ и CD сквозь стекло, поворачивайте пластинку вокруг вертикальной оси против часовой стрелки до тех пор, пока луч QC не будет казаться про­должением ВМ и MQ.

5.3. Обведите карандашом контуры пластинки, после чего снимите ее с бумаги.

5.4. Через точку М (рис. 1, б) проведите с помощью угольника перпендикуляр О₁О₂ к параллельным граням пластинки и прямую MF (продолжение MQ).

5.5. Проведите окружность произвольного ради­уса с центром в точке М, отметьте на прямых ВМ и MF точки L₁ и Е₁, причём МL₁ = МЕ₁.Опустите, с помощью угольника, перпендикуляры из точек L₁ и E₁ на прямую 0₁0₂.

5.6. Измерьте линейкой длину отрезка . Запишите результат .

5.7. Измерьте линейкой длину отрезка . Запишите результат .

5.8. Рассчитать показатель преломления стекла по формуле: .

5.9. Найдите абсолютную погрешность измерения показателя пре­ломления стекла

. Записать окончательный результат .

5.10. Повторить измерения показателя преломления стекла при повороте плоскопараллельной пластинки по часовой стрел­ке (рис. 1, в).

5.11. Найти среднее арифметическое значение показателя преломления стекла по результатам двух измерений.

6. Содержание отчёта:

6.1. Номер и наименование работы.

6.2. Цель работы.

6.3. Схема (рис. 1,б). Результат измерения.

6.4. Схема (рис. 1,в). Результат измерения.

6.5. Окончательный результат.

6.6. Ответы на контрольные вопросы:

6.6.1. Вывести формулу для вычисления показателя преломления стекла, используемую в работе, из закона преломления: .

6.6.2. Чем отличается ход луча при его преломлении в оптически более плотную среду от преломления в оптически менее плотную среду?

6.6.3. Какое физическое явление называют полным внутренним отражением? Как вычислить угол полного внутреннего отражения? Как используется полное внутреннее отражение в волоконной оптике?

Лабораторная работа № 12.