ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА ЗАЛОМЛЕННЯ СКЛА
МЕТА
Визначити коефіцієнт заломлення скла.
ЗАВДАННЯ
2.1 Використовуючи скляну пластинку та булавки, виміряти кути падіння та заломлення.
2.2 Обчислити n.
ОБЛАДНАННЯ
3.1 Скляна пластина.
3.2 Булавки.
3.3 Транспортир.
ВКАЗІВКИ НА ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ
4.1 Закони поширення світла [Л1;§ 29]
4.2 Абсолютний показник заломлення середовища. [Л1; § 29.1 ]
ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ
При переході світла із одного середовища у інше існує заломлення променів - змінення напряму поширення світла. Це явище пояснюється тим, що у різних середах швидкість світла різна.
Відношення швидкості світла С у вакуумі до швидкості світла V у даному середовищі називається абсолютним показником заломлення n цієї середи: n=c/v.
Під час роботи вимірюють показник заломлення скляної пластинки, що має форму трапеції. На одну з паралельних граней пластинки похило до неї спрямовують вузький світловий пучок. Проходячи крізь пластинку, цей пучок світла зазнає дворазового заломлення. Джерело світла — електрична лампочка, приєднана до відповідного джерела струму через вимикач. Світловий пучок створюють за допомогою металевого екрана з щілиною. При цьому ширина пучка може змінюватися від зміни відстані між екраном і лампочкою.
Показник заломлення скла відносно повітря визначається за формулою:
- кут падіння пучка світла на грань пластинки з повітря у скло, 
- кут заломлення світлового пучка в склі.
|
|
|
Відношення, що в правій частині формули, знаходять так. Перед тим, як направити на пластинку світловий пучок, її розміщують на столі на аркуші міліметрового паперу (або паперу в клітинку) так, щоб одна з її паралельних граней збіглася із завчасно відміченою лінією на папері. Ця лінія позначатиме межу поділу повітря — скло. Тонко заструганим олівцем проводять лінію вздовж другої паралельної грані. Ця лінія зображає межу поділу скло — повітря. Після цього, не зміщуючи пластинки, на її першу паралельну грань під будь-яким кутом напрямляють вузький світловий пучок. Уздовж падаючого на пластинку світлового пучка і того, що вийшов з неї, тонко заструганим олівцем ставлять точки 1, 2, 3 і 4 (мал. 192). Після цього лампочку вимикають, пластинку знімають і під лінійку креслять вхідний, вихідний і заломлений промені (мал.193). Через точку В межі поділу середовищ повітря — скло проводять перпендикуляр до межі, відмічають кути падіння і заломлення . Далі за допомогою циркуля креслять коло з центром у точці В і будують прямокутні трикутники ABE і CBD.
Оскільки 
, 
і АВ=ВС - то формула для визначення показника заломлення скла матиме вигляд:
(1)
Довжину відрізків АЕ і DC вимірюють на міліметровому папері або лінійкою. При цьому в обох випадках інструментальну похибку можна брати такою, що дорівнює 1 мм. Похибку відліку також можна брати 1 мм, що врахує неточність розміщення лінійки відносно краю світлового пучка.
|
|
|
Максимальну відносну похибку є визначення показника заломлення знаходять за формулою:
Максимальна абсолютна похибка визначається формулою:
Тут пH — наближене значення показника заломлення, що визначається формулою (1).
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
6.1 
На середину листа паперу покласти пластинку. Розташуватись так, щоб око знаходилось на рівні пластинки .
6.2 Поблизу від бокової грані пластинки вколоти булавку.
6.3 Вколоти булавки В, С так, щоб видимі частини булавок здавались розташованими на одній прямій.
6.4 Обвести пластинку олівцем, вийняти булавки та відмітити (точками і буквами) їх положення.
6.5 Зняти пластинку. Намалювати лінії ВА, АС і перпендикуляр до межі поділу у точці А.
6.6 Підготувати бланк звіту з таблицею для запису результатів вимірювань і обчислень.
6.7 Підрахувати коефіцієнт заломлення скла n=sina/sinb.
6.8 Дослід повторити 3 рази, змінюючи величину кута падіння a.
6.9 Знайти середнє значення коефіцієнту заломлення скла, та відносну похибку: 
|
|
|
6.10 Результати занести до таблиці:
| Виміряно | Обчислено | |||||
| AE,мм | DC,мм | 
nH
|  AE,мм
| DC, мм
|  %
| 
|
6.11 Визначити показник заломлення скла відносно повітря при будь-якому куті падіння. Результат записати з урахуванням обчислених похибок.
6.12 Повторити те саме при іншому куті падіння.
6.13 Порівняти результати, знайдені за формулами:
6.14 Зробити висновок про залежність показника заломлення від кута падіння.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
7.1 Чим пояснюється відхилення променя у склі?
7.2 Яке фізичне значення абсолютного коефіцієнту заломлення скла?
7.3 Як вплине змінення куту падіння променю на результат роботи?
7.4 Сформулюйте закони поширення світла.
ЗВІТ ПОВИНЕН МІСТИТИ
8.1 Номер і тему лабораторної роботи.
8.2 Мету лабораторної роботи.
8.3 Результати вимірів і розрахунків.
8.4 Висновок.
ЛІТЕРАТУРА
9.1 Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика для середніх спеціальних навчальних закладів.
9.2 «Сборник задач и вопросов по физике» под редакцией Гладковой Р.А.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Розв’язати задачі № 24.21[Л.2].
|
|
|
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 6943; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!