Лабораторная работа по физике "Определение показателя преломления стекла"(11 класс). Измерение показателя преломления стекла

Знание показателя преломления конкретного сорта стекла важно для его использования в качестве материала для оптических линз. В данной статье приведем лабораторную работу по измерению показателя преломления стекла, рассмотрев попутно все необходимые формулы.

Цель и задачи лабораторной работы

Лабораторная по измерению показателя преломления стекла преследует достижение следующей цели: научиться измерять характеристики преломления прозрачных материалов и обрабатывать полученные результаты.

В ходе выполнения работы должны быть решены следующие задачи:

• Изучить теоретический материал.
• Изучить экспериментальную установку и ее принцип работы.
• Провести вычисления углов падения и преломления.
• Определить критический угол.
• Найти значение показателя преломления для стекла, обработав полученные результаты.
• Сделать выводы по работе.

Теория явления преломления

Это явление заключается в изменении направления прямолинейного движения светового луча, когда он переходит из одной прозрачной среды в другую. Такая ситуация возникает, например, при пересечении светом границы вода - воздух или стекло - воздух.

Законы преломления интересовали человечество на протяжении всей его истории. Им занимались древние греки (Птолемей, I-II век н. э.), арабы в Средневековье (Ибн Сахль, X век), а также многие ученые в новое время (Гюйгенс, Ньютон, Декарт, Снелл). В настоящее время считается, что голландец Снелл впервые сформулировал закон преломления в современном виде, обобщив множество опытных данных.

Формула для явления преломления имеет следующий вид:

n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2) = const.

Здесь θ1 - угол относительно нормали к поверхности раздела сред, под которым луч падает на эту поверхность, θ2 - угол относительно той же нормали для преломленного луча. Величины n1, n2 - показатели преломления сред 1 и 2 соответственно. Показатель n определяет, насколько сильно среда замедляет скорость движения света по отношению к таковой в вакууме, то есть:

n = c/v, c - скорость света в вакууме, v - в среде.

Критический угол

Закон Снелла демонстрирует, что угол падения будет больше, чем угол преломления, если 1-я среда является оптически менее плотной (n1

Когда луч движется в оптически более плотной среде и проходит через границу раздела сред в менее плотное прозрачное вещество, то существует такой угол, при котором преломленный луч будет двигаться вдоль разделяющей среды поверхности. Этот угол является критическим. Любые углы падения, которые больше него, приведут к тому, что никакая часть света не пройдет через границу раздела. Это явление называется внутренним полным отражением.

Учитывая закон Снелла и объяснения выше, для критического угла можно записать:

θ1 = arcsin(n2/n1), где n1>n2.

Это явление используют в оптоволоконной оптике для передачи электромагнитной энергии на большие расстояния без потерь.

Экспериментальная установка

Определение показателя преломления стекла выполняют с помощью установки, которая изображена на рисунке ниже.

Цифры на фото означают следующее:

1. Градуированная линейка, на которой располагаются основные рабочие приборы установки.
2. Источник электрического питания.
3. Лампа, являющаяся источником света.
4. Собирающая линза с известным фокусным расстоянием (например, 10 см).
5. Кассета для диафрагм.
6. Диафрагма в виде решетки (диафрагмы используются для лучшей фокусировки светового пучка.).
7. Оптический градуированный диск.
8. Стеклянный объект, показатель преломления которого следует померить. Он имеет форму полуцилиндра, то есть три его поверхности являются плоскостями, а четвертая - цилиндрическая.
9. Оптическая призма (для данной лабораторной работы не используется).

Почему следует использовать стеклянный предмет именно в виде полуцилиндра, будет пояснено ниже.

Подготовка установки к работе

Принцип работы установки для экспериментального измерения показателя преломления стекла предельно прост: необходимо лишь сформировать узкий световой пучок, направить его параллельно оптическому диску через стеклянный полуцилиндр и, используя градуировку диска, измерить угол падения и угол преломления.

Подготовка к работе установки осуществляется последовательно:

1. Расположить источник света (лампу) на градуированной линейке в положении "0 см".
2. Корпус с собирающей линзой выставить по градуированной линейке в положение, равное фокусному расстоянию. В данном случае 10 см. Благодаря такому положению все лучи, которые испускает лампа, из линзы будут выходить параллельно градуированной линейке.
3. Включить источник питания и, регулируя положение диафрагм, добиться того, чтобы пучок света был максимально узким. Его толщина должна быть намного меньше наименьшего деления на оптическом диске.
4. Отрегулировать высоту положения оптического диска таким образом, чтобы луч света проходил над ним, практически касаясь его поверхности. Диск также следует отрегулировать относительно боковой оси так, чтобы луч проходил точно через его центр, то есть через один из диаметров.
5. На центр диска необходимо положить стеклянный полуцилиндр так, чтобы его боковая плоскость совпадала с одним из диаметров диска.

Установка готова к проведению эксперимента.

Проведение эксперимента

Работа лабораторная "Измерение показателя преломления стекла" состоит из двух этапов. Сначала проводят эксперимент для хода луча света из воздуха в стекло, а затем из стекла в воздух:

• Из воздуха в стекло. Сначала необходимо повернуть оптический диск таким образом, чтобы пройдя через полуцилиндр, луч не преломился. Это положение будет соответствовать началу отсчета (0o). После этого необходимо поворачивать на каждые 5o диск и заносить в соответствующую таблицу данные: α и β - углы падения и преломления. Необходимо провести порядка 10-15 измерений. Положение полуцилиндра на диске можно посмотреть на рисунке ниже (а).
• Из стекла в воздух. В этом случае диск с полуцилиндром следует повернуть на 180o. При этом падающий луч сначала будет попадать на цилиндрическую поверхность. Поскольку он на нее падает вдоль радиуса (под углом 90o), то никакого преломления на входе в стекло не происходит, а возникает оно лишь на выходе из него через плоскую поверхность. Эта ситуация изображена на рисунке ниже (b). Выбрав начало отсчета как в случае выше, следует поворачивать диск на каждые 5o и проводить измерения углов.

Когда выполняется эксперимент "из стекла в воздух", то возникает при некотором угле падения луча ситуация, когда он не выходит через плоскую поверхность полуцилиндра. Этот угол является критическим.

Обработка результатов

Из воздуха в стекло: ni = nv*sin(α)/sin(β). Из стекла в воздух: ni = nv*sin(β)/sin(α).

Показатель преломления воздуха равен nv = 1,00029.

Таким образом, получится ряд значений n (их число равно общему количеству проведенных измерений). Пусть это число составляет m. Теперь следует найти среднее значение для показателя преломления стекла n¯, а также дисперсию Δn (отклонение среднее квадратичное), показывающую точность проведенного эксперимента. Эти значения определяются по таким формулам:

n¯ = ∑i=1m(ni)/m;Δn = √(∑i=1m(ni-n¯)2/m).

Конечный результат запишется в виде:

Выводы по лабораторной работе

Проведя работу "Измерение показателя преломления стекла", выводы можно сделать следующие:

• луч света испытывает преломление при переходе в другую среду;
• критический угол возникает только в случае перехода света из стекла в воздух, но не наоборот;
• для надежности полученного результата следует проводить несколько измерений (более 10), а затем представлять конечное значение в виде средней величины, указывая предел ее точности.

Разработка

ФИО Ибрагимова Элмира Лумановна

Место работы МБОУ « Тепловская школа»

Должность Учитель физики

Предмет физика

Класс 11

Базовый учебник физика 11 Мякишев Г.Я, БуховцевБ.Б.

Дата проведения 12.12.16

Урок физики. Лабораторная работа № 3

«Определение показателя преломления стекла»

Цель урока : научить учащихся экспериментально определять показатель преломления стекла

Оборудование: стеклянная пластинка с параллельными гранями, 4 иголки, линейка.

1 . Положим стеклянную пластинку на страницу тетради так, чтобы верхняя, более узкая грань проходила точно вдоль линии клеточек, после этого обведем пластинку карандашом. Затем убираем стеклянную пластинку и чертим падающий луч, проходящий через диагонали клеток, чтобы угол падения составлял 45 0

2. На начало и конец луча в тетради воткнем 2 иглы. Затем устанавливаем стеклянную пластину на прежнее место в тетради. Смотрим на падающий луч через нижнюю грань пластины. Берем еще две иглы и воткнем их в тетрадь так, чтобы иголки стояли точно на продолжении падающего луча. Убираем все иголки и пластинку. Проводим вышедший из стекла луч. Лучи должны быть параллельны. Соединяем конец падающего и начало преломленного лучей.

3 .Проводим окружность с центром в точке О. В прямоугольном треугольнике ОДЕ и ОВС гипотенузы равны. Для определения показателя преломления нужно

Полученное значение n должно быть в пределах

Вывод: Определили показатель преломления стекла. Он оказался равным 1,5.

Задание на дом : Повторить законы отражения и преломления света

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА №16

Тема лабораторной работы: «Определение показателя преломления стекла».

Цель: 1 . Наблюдать преломление света в реальных условиях.

2.Научиться использовать законы преломления для расчета показателя преломления.

Оборудование 1. Стеклянная пластинка. 2. Три иглы. 3.Транспортир. 4. Картон. 5. Таблица синусов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание 1. Вставьте пропущенные слова в формулировку законов преломления света:

Отношение угла падения к синусу угла есть величина для двух данных сред.

Падающий луч, луч и нормаль к границе двух сред в точке падения лежат в плоскости.

Задание 2. Приведите примеры явления преломления в технике и обычной жизни.

Задание 3. Из предложенных вариантов выберите какой буквой обозначается показатель преломления:

2) n 3) N 4)

Задание 4. Ответьте на вопрос: в чем физический смысл преломления света?

Задание 5. Вспомните основные правила техники безопасности и обратите особое внимание, что необходимо:

1. Приступать к выполнению задания можно только после разрешения преподавателя.

2.После окончания работы следует привести в порядок рабочее место, сдать все приборы и принадлежности.

Задание 6. Опытным и расчетным путем определите показатель преломления стекла .

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА

ШАГ 1 . Положить развернутую тетрадь на картон. На лист тетради плашмя положить стеклянную пластинку и обвести карандашом ее контуры.

ШАГ 2 . С одной стороны стеклянной пластинки вколоть две иглы так, чтобы одна из них расположилась на верхней грани пластинки, а вторая произвольно, но так, чтобы прямая, проходящая через эти иглы не совпадала с перпендикуляром к верхней грани.

ШАГ 3 . Поднять картон на уровень глаз и, глядя через стекло, вколоть третью иглу в нижнюю грань контура стеклянной пластинки так, чтобы она закрыла собой изображение двух первых игл (смотри рисунок).

ШАГ 4 . Стекло и иглы снять с листа, места проколов обозначить точками 1, 2 и 3. Через точки 1,2 и 3 провести прямые линии до пересечения с контурами стекла. Через точку 2 провести перпендикуляр к границе раздела двух сред: воздух – стекло.

ШАГ 5 . Измерить угол падения и угол преломления . Значения синусов этих углов определить по таблице, округлив до сотых.

ШАГ 6 . Опыт повторить еще два раз, меняя каждый раз угол падения луча .

ШАГ 7 . Для каждого опыта вычислить показатель преломления по формуле:

ШАГ 8 . Определить погрешность измерений методом средней арифметической.

=

ШАГ 9 .Определите абсолютную погрешность:

=

=

=

=

ШАГ 10 .Определите относительную погрешность:

100% =

Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу.

Угол падения

Угол преломления

Показатель преломления

Среднее значение показателя преломления

Абсолютная погрешность

Средняя абсолютная погрешность

Относительная погрешность

Град.

Град.

ШАГ 11. Сделайте вывод. Удалось ли вам определить показатель преломления стекла. Объясните почему.

При выполнении заданий 1-4

Задание № 1 1 балл

Задание № 2 1 балл

Задание № 3 1 балл

Задание № 4 1 балл

При выполнении задания № 6 - относительная погрешность

25% - 5 баллов

45% - 4 балла

70% - 3 балла

более 70% - 2 балла

Подведение итогов проводится путем суммирования деятельности студента

Оценка «5» – 9 баллов

«4» – 8 баллов

«3» – 7 баллов

«2» - 5 балла

Задание 7. Вспомните основные моменты занятия и определите по 5-балльной шкале следующие параметры:

Насколько вам было сложно выполнять данную лабораторную работу.

Насколько вам было интересно выполнять данную работу.

На какую оценку вы выполнили данную работу.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ НА «ОТЛИЧНО»:

1.Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления φ=35° .

2. Угол падания равен 30 , угол между падающим лучом и преломленным 140 . В какой среде луч распространялся вначале: в оптически более плотной или менее плотной? Докажите.

Урок-исследование. Лабораторная работа №2 "Измерение показателя преломления стекла" проводится через исследовательскую работу. Класс делится на четыре группы и проводит исследование различными способами: I группа исследует зависимость показателя преломления стекла от угла падения, II группа от цвета луча, III группа получение показателя преломления стекла различными способами, IV группа получение показателя преломления стекла различными приборами. Изучение физики по учебнику Мякишев Г.Я. Б.Б. Буховцев,В.М.Чаругин.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Тема урока: Лабораторная работа №2.

Цель: целеноправленное обучение поисковой деятельности, актуализация личностного смысла учащихся к изучению темы, создание условий для развития навыков общения и совместной деятельности.

Задачи:

Образовательная: экспериментальная работа по определению показателя преломления стекла, формирование умения устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала и нового.

Развивающая: развитие навыков мыслительных операций, совершенствование умений формулировать личностно – значимые цели, способствовать развитию исследовательских и творческих навыков.

Воспитательная: совершенствование умений работать в паре, формировать способность к самоанализу.

Тип урока – закрепление и углубление знаний

Форма урока – исследовательская работа.

Оборудование : компьютер, медиапроектор, интерактивная доска (ИД), плоскопараллельные и полуцилиндрические стеклянные пластины, лазерная указка, цветные карандаши, измерительные линейки.

Ход урока.

I. Оргмомент: психологический настрой учителя на активную познавательную деятельность.

II. Мотивация: на ИД представлено в презентации несколько картинок

1. атмосферного оптического явления «Гало».

Как называется данное природное явление?

Каковы причины возникновения данного явления?

(Ответ: преломление солнечных лучей в кристалликах облака).

2. фото воды в бассейне с подсветкой, выходящие из воды лучи рассеиваются на стенке.

Объясните причину данного явления?

III. Постановка цели урока: Сегодня нам предстоит интересная исследовательская работа по определению показателя преломления среды, в частности стекла. Я надеюсь, вы хорошо подготовились и справитесь с ней.

IV.Актуализация знаний

Что такое преломление луча света?

Сформулируйте законы преломления?

- Приведите примеры преломления света из вашей жизни

Работа на ИД

Изобразите преломленный луч, если луч переходит из стекла в воду.

Изобразите преломленный луч, если луч переходит из воздуха в воду.

По чертежу охарактеризуйте среды

- Сравните скорости света в данных средах?

Угол падения из воздуха в стекло равен 0 градусов. Чему равен угол преломления? Построить на ИД.

Как расположены призмы внутри черного ящика? (Подтвердить лазерной указкой)

Как найти синус угла в прямоугольном треугольнике?

Исследовательская работа:

1.По имеющимся на столе приборам и инструкции, поставьте цель вашего эксперимента?

1 группа – исследовать зависимость показателя преломления стекла от угла падения (стр 386. Физика Мякишев 11 кл)

2 группа - исследовать зависимость показателя преломления стекла от цвета луча (стр 386. Физика Мякишев 11 кл)

3 группа - исследовать зависимость показателя преломления стекла разными приборами

4 группа - исследовать зависимость показателя преломления стекла различными способами

Отчёт групп: показать выполнение исследования, чертеж, вычисления, вывод.

На ИД записываем полученные данные и делаем общий вывод:

Показатель преломления стекла зависит от цвета луча и не зависит от угла падения, способа определения, от формы прибора.

Задача ЕГЭ, уровень «С»: Бассейн глубиной 3 метра заполнен водой. Относительный показатель преломления на границе воздух – вода 1,33. Найти радиус светового круга на поверхности воды от электрической лампы находящейся на дне бассейна. Сделать чертёж.

Итог урока: большое количество оптических природных явлений основано на законах преломления света, в том числе и Гало .

Домашнее задание:

1.Повторить п.61,62.

2.Приготовить сообщение об оптических явлениях в природе.

Оценки : оценивание проводят учащиеся, комментируя долю участие каждого ученика в исследовании.

Рефлексия:

• Какой вклад вы внесли в исследование?
• Пригодился ли вам ранее изученный материал?
• Что нового вы узнали на уроке?

Инструкции по выполнению работы.

Лабораторная работа №2.

Вариант №1.

Тема: «Измерение показателя преломления стекла».

Цель работы :

Оборудование: плоскопараллельная стеклянная пластинка в форме трапеции, измерительная линейка, красный карандаш, транспортир, циркуль.

Указания к работе :

Проведение эксперимента.

2. Повторить результат меняя угол падения.

3. Сравнить результаты

4. Сделать вывод о зависимости или независимости показателя преломления стекла от угла падения

Лабораторная работа №2.

Вариант №2.

Тема: «Измерение показателя преломления стекла».

Цель работы :

Оборудование: плоскопараллельная стеклянная пластинка в форме трапеции, измерительная линейка, фломастеры синий и красный, транспортир, циркуль.

Указания к работе :

Положите пластину на лист и обведите простым карандашом её параллельные грани. Под произвольным углом α к верхней грани проведите красным карандашом прямую. Эта прямая будет являться падающим лучом. Поднимите лист с пластиной на уровень глаз. Глядя в нижнюю грань пластины и увидев в ней продолжение «падающего луча», поставьте на выходе его нижней грани точку А и начертите прямую, которая была бы продолжением преломленного луча, из стекла в воздух. Уберите пластину и в точку падения луча В проведите перпендикуляр ЕД к верхней грани пластины. Выполните дополнительные построения: на падающем луче отложите отрезок АВ, равный отрезку ВС (или проведите окружность радиусом АВ учебник стр 387), опустите перпендикуляр АЕ на перпендикуляр ЕД, проведенный к граням пластины. Соедините точки Д и С. Показатель преломления второй среды относительно первой равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления. Отношение синусов углов можно заменить соответственно отношением противолежащих катетов к гипотенузам. Поскольку длина отрезка АВ = ВС (по построению). После сокращения остается отношение длин отрезков АЕ и ДС. n = АЕ/ ДС. Вывод рабочей формулы сделайте самостоятельно. Длину отрезков АЕ и ДС измеряют с помощью линейки.

Проведение эксперимента.

1.Измерить показатель преломления стекла относительно воздуха прииспользовании красного луча света. Результаты измерения записать в таблицу

2. Повторить результат изменяя цвет луча на синий.

3. Сравнить результаты

4. Сделать вывод о зависимости или независимости показателя преломления стекла от цвета падающего луча.

Лабораторная работа №2.

Вариант № 3.

Тема: «Измерение показателя преломления стекла».

Цель работы :

Оборудование: стеклянная пластинка в форме полуцилиндра, плоскопараллельная пластина, измерительная линейка, карандаш.

Указания к работе: Положите пластину на лист бумаги. К точке О лежащей на оси вращения пластины, провести падающий луч АО, так чтобы падающий угол был меньше 90 0 .

Расположив глаз на уровне листа и смотря по направлению луча АО, сквозь пластину, отметьте точку В с другой стороны пластины так, чтобы она казалась на продолжении луча АО. Обвести контур полуцилиндра и убрать его. Соединить точки А и В. Через точку О провести перпендикуляр к плоской грани пластины. Отметьте угол падения α и угол преломления β. На произвольном расстоянии от точки О проведите прямую ДС перпендикулярную преломляющей поверхности. Преломленный луч ОВ и падающий продолжить до пересечения с ОС. На пересечении получим точку С и Е. Из прямоугольных треугольников ОДЕ и ОДС ясно, что отношение синуса угла падения, к синусу угла преломления, есть отношение ОС к ОЕ. Таким образом, нахождение показателя преломления стекла, сводится к измерению длин отрезков ОС и ОЕ и вычислению их отношений. Длину отрезков ОС и ОЕ измеряют с помощью линейки.

Проведение эксперимента.

1.Измерить показатель преломления стекла относительно воздуха при произвольном угле падения. Результаты измерения записать в таблицу

2. Повторить результат меняя прибор на плоскопараллельную пластину (стр 386 учебник).

3. Сделать вывод о зависимости или независимости показателя преломления стекла от формы прибора.

Лабораторная работа. № 2

Вариант 4

Тема: «Определение показателя преломления стекла»

Цель:

Оборудование: стеклянная пластинка в форме полуцилиндра, измерительная линейка, лазерная указка.

При падении луча на границу сред с разными оптическими свойствами он частично отражается, а частично преломляется. При этом угол падения всегда равен углу отражения , а угол преломления зависит от соотношения показателей преломления сред: . Если n1 > n2, то : лучи 1 – падающий луч, 1" – преломлённый луч; 1" – отражённый.

При достаточно большом угле падения угол преломления становится равным 90° (лучи 2 и 2"). Это значит, что на границе сред луч 2 будет только отражаться (луч 2"), а интенсивность преломлённого луча станет равной нулю. Это значение угла падения 0 называется предельным углом внутреннего отражения. При дальнейшем увеличении угла падения лучи тоже будут только отражаться (например, лучи 3 и 3"). Если взять полуцилиндр из стекла и смотреть через него из положений глаза 1, 2, 3, 4, то лучи 1 и 2 будут преломляться, так что из положений 1, 2 окажется видна линия оси О. Лучи 3 и 4 будут полностью отражаться от нижней грани, так что из положений 3, 4 будет видна вертикально поставленная у края полуцилиндра линейка.

Тема: Измерение показателя преломления стекла.

Цель работы: измерить показатель преломления стекла, сравнить его с табличным значением.

Оборудование:

• стекляная платина в форме трапеции;
• лампа накаливания;
• ключ;
• источник питания;
• экран с щелью.

Теоретическая часть

В работе измеряется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. На одну из параллельных граней пластины наклонно к ней направляют узкий световой пучок. Проходя через пластину, этот пучок света испытывает двукратное преломление. Источником света служит электрическая лампочка, подключенная через ключ к какому-либо источнику тока. Световой пучок создается с помощью металлического экрана с щелью. При этом ширина пучка может меняться за счет изменения расстояния между экраном и лампочкой.

Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле n = sin(α)/sin(β) ,где α - угол падения пучка света на грань пластины (из воздуха в стекло); β - угол преломления светового пучка в стекле.

Для определения отношения, стоящего в правой части формулы, поступают следующим образом. Перед тем как направить на пластину световой пучок, ее располагают на столе на листе миллиметровой бумаги (или листе бумаги в клетку) так, чтобы одна из ее параллельных граней совпала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух - стекло. Тонко очинённым карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани. Эта линия изображает границу раздела сред стекло - воздух. После этого, не смещая пластины, на ее первую параллельную грань направляют узкий световой пучок под каким-либо углом к грани. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков тонко очинённым карандашом ставят точки 1, 2, 3 и 4 (рисунок). После этого лампочку выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий и преломленный лучи (рисунок). Через точку В границы раздела сред воздух - стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β . Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники ABE и CBD.

Так как sin(α) = АЕ/АВ, sin(β) = CD/BC и АВ = ВС , то формула для определения показателя преломления стекла примет вид n пр = AE/DC

Длины отрезков АЕ и DC измеряют по миллиметровой бумаге или с помощью линейки. При этом в обоих случаях инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм. Погрешность отсчета надо взять также равной 1 мм для учета неточности в расположении линейки относительно края светового пучка.

Максимальную относительную погрешность е измерения показателя преломления определяют по формуле е = ΔAE/AE + ΔDC/DC

Максимальная абсолютная погрешность определяется по формуле Δn = n пр e (Здесь n пр - приближенное значение показателя преломления, определяемое по формуле n пр = AE/DC ).

Окончательный результат измерения показателя пре-ломления записывается так: n = n пр ± Δn

Указания к работе

1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи ре-зультатов измерений и вычислений.

2. Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок.

3. Измерьте показатель преломления стекла относительно воздуха при каком-нибудь угле падения. Результат измерения запишите с учетом вычисленных погрешностей.

4. Повторите то же при другом угле падения.

5. Сравните результаты, полученные по формулам

n 1пр - Δn 1 < n 1 < n 1пр + Δn 1

n 2пр - Δn 2 < n 2 < n 2пр + Δn 2

6. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) показателя преломления от угла падения. (Метод сравнения результатов измерений изложен во введении к лабораторным работам в учебнике физики для X класса.)

Контрольный вопрос

Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы α и β и вычислить отношение их синусов. Какой из методов определения показателя преломления предпочтительнее: этот или использованный в работе?