Лабораторная 3. Определение показателя преломления стекла

9.

Определение показателя преломления стекла


10. Вычислите средние значения длин отрезков <AE> и <DC>. Данные занесите в таблицу. (для 1)


11. Вследствие того, что sinα = AE/AB, sinγ = DC/BC и AB = DC, абсолютный показатель преломления стекла можно вычислить по формуле <n> = <AE>/<DC>. (для 3)


12. Рассчитайте абсолютные погрешности измерения отрезков


13. 13. Рассчитайте относительную погрешность косвенного измерения абсолютного показателя преломления стекла. (для 1)


14. Рассчитайте абсолютную погрешность косвенного измерения абсолютного показателя преломления стекла. (для 1)


15. Запишите значения показателя преломления стекла и относительной погрешности его измерения. (для 1)


Измерено Вычислено
Повторные измерения Сред. <n> Δn ε
1 AE 0.02 0.02 0.02 0.02 2.86 0.53 18.5%
DC 0.007 0.007 0.007 0.007
2 AE 0.02 0.02 0.02 0.02 2.33
DC 0.009 0.009 0.009 0.009
3 AE 0.02 0.02 0.02 0.02 2.5
DC 0.008 0.008 0.008 0.008

16. Ответы на контрольные вопросы

1. Запишите формулы для вычисления скорости света в веществе с показателем преломления n.

v = c/n, где c = 3 · 10⁸ м/с — скорость света в вакууме

2. От чего зависит показатель преломления вещества?

Показатель преломления вещества зависит от частоты волны.

3. В чём заключается явление полного отражения света на границе раздела двух сред?

Полное отражение света на границе раздела двух сред при переходе света из более плотной оптической среды в менее плотную оптическую среду — угол преломления становится больше угла падения. По мере увеличения угла падения при некотором его значении α = 0, угол преломления составит 90°.

Вывод:

Коэффициент преломления стекла постоянен для двух сред, не зависящий от угла падения. При увеличении угла падения смещение луча увеличивается.

17. Суперзадание

Попробуйте, используя данную стеклянную пластинку, наблюдать явление полного отражения. Зарисуйте оптическую схему для его наблюдения.

Для наблюдения полного отражения нужно постоянно увеличивать угол падения. Для этого мы плавно поворачиваем стеклянную пластинку так, чтобы угол между плоскостью грани, из которой он выходит, и выходящим лучом увеличивался. Постоянно выходящий луч будет параллелен грани, а после небольшого поворота луч исчезнет и появится уже со стороны, где и входящий.