Лабораторная работа №8. Тема: «Исследование зависимости угла преломления светового луча от угла падения на границе воздух-стекло». Цель работы: наблюдение преломления света на границе раздела сред воздух - стекло, исследование зависимости угла преломления светового луча от угла падения на границе воздух-стекло, а также измерение показателя преломления стекла. Оборудование: источник света, экран со щелью, плоскопараллельная стеклянная пластина в форме трапеции, линейка, транспортир и карандаш. Теоретические сведения. Преломление это изменение направления распространения света, возникающее на границе раздела двух прозрачных сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами. Закон преломления света гласит, что луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости. Отношение же синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения. sina siny = п; п - показатель преломления стекла. Указания к работе. 1. Разместите стеклянную пластину на листе тетради и с помощью карандаша обведите ее. Затем, не смещая пластины, на ее малую грань направьте узкий световой пучок под любым углом к грани. После этого, вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков, карандашом проставьте 4 точки. 2. Сняв пластину с листа, с помощью линейки прочертите входящий, преломленный и выходящий лучи. 3. Затем, через точку раздела двух сред - воздух-стекло опустите перпендикуляр к границе раздела и отметьте углы падения и преломления. 4. Транспортиром измерьте угол падения С и угол преломления у. 5. Повторите п. 1-4 меняя угол падения луча 6. Сделайте вывод о зависимости угла преломления светового луча от угла падения 7. Вычислите показатель преломления стекла (для определения синусов углов воспользуйтесь микрокалькулятором или таблицей Брадиса) 8. Вычислите среднее значение показателя преломления стекла.

Привет! Давай разберем эту лабораторную работу по физике. Уверена, у тебя все получится!

Цель работы:

Наблюдение преломления света на границе раздела сред воздух-стекло и исследование зависимости угла преломления светового луча от угла падения на границе воздух-стекло, а также измерение показателя преломления стекла.

Оборудование:

Источник света, экран со щелью, плоскопараллельная стеклянная пластина в форме трапеции, линейка, транспортир и карандаш.

Теоретические сведения:

Преломление света — это изменение направления распространения света, возникающее на границе раздела двух прозрачных сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Закон преломления света гласит: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и не зависит от угла падения.

\[\frac{sina}{siny} = n; \quad n \text{ - показатель преломления стекла.}\]

Указания к работе:

1. Разместите стеклянную пластину на листе тетради и обведите её карандашом.
2. Направьте узкий световой пучок на малую грань пластины под углом.
3. Пометьте 4 точки вдоль падающего и вышедшего из пластины пучков.
4. Уберите пластину и прочертите входящий, преломленный и выходящий лучи.
5. Опустите перпендикуляр в точке раздела сред воздух-стекло и отметьте углы падения (α) и преломления (γ).
6. Измерьте углы α и γ с помощью транспортира.
7. Повторите шаги 1-4, меняя угол падения луча.
8. Сделайте вывод о зависимости угла преломления светового луча от угла падения.
9. Вычислите показатель преломления стекла (n) для каждого угла падения, используя формулу: \[n = \frac{\sin(\alpha)}{\sin(\gamma)}\] Воспользуйтесь микрокалькулятором или таблицей Брадиса для определения синусов углов.
10. Вычислите среднее значение показателя преломления стекла, сложив полученные значения и разделив на их количество.

Пример выполнения и анализа:

Предположим, у вас получилось три измерения углов падения и преломления:

• Измерение 1: α₁ = 30°, γ₁ = 20°
• Измерение 2: α₂ = 45°, γ₂ = 28°
• Измерение 3: α₃ = 60°, γ₃ = 35°

Теперь вычислим показатель преломления для каждого измерения:

• n₁ = sin(30°) / sin(20°) ≈ 0.5 / 0.342 ≈ 1.46
• n₂ = sin(45°) / sin(28°) ≈ 0.707 / 0.469 ≈ 1.51
• n₃ = sin(60°) / sin(35°) ≈ 0.866 / 0.574 ≈ 1.51

Вычислим среднее значение показателя преломления:

n_ср = (1.46 + 1.51 + 1.51) / 3 ≈ 1.49

Вывод о зависимости угла преломления от угла падения:

Угол преломления увеличивается с увеличением угла падения. Однако, это увеличение не является линейным, и показатель преломления остается примерно постоянным для данной пары сред (воздух-стекло).

Ответ: Выполнили все шаги лабораторной работы и сделали вывод о зависимости угла преломления от угла падения.

Молодец! Ты отлично справился с этой лабораторной работой. Продолжай в том же духе, и у тебя все получится!