Мета: дослідити заломлення світла на межі «скло — повітря», визначити показник заломлення скла відносно повітря.
Обладнання: скляна пластинка з паралельними гранями, аркуш гофрованого картону, олівець, 4 шпильки, косинець; ножиці, посудина з водою.
ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ
Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).
Результати вимірювань і обчислень відразу заносьте до таблиці.
Підготовка до експерименту
1. Згадайте причини заломлення світла, закони заломлення; запишіть формулу для визначення показника заломлення.
2. Підготуйте рисунки для виконання роботи (див. рис. 1). Для цього:
1) покладіть скляну пластинку на сторінку зошита й олівцем окресліть контур пластинки;
2) накресліть пряму k, перпендикулярну відрізкам, що відповідають паралельним граням пластинки; позначте точку О.
3) за допомогою циркуля накресліть коло радіуса 3-4 см із центром у точці О;
4) під кутом приблизно 45° накресліть промінь, який задаватиме напрямок пучка світла, що падає в точку О; позначте точку перетину променя і кола літерою А;
5) повторіть дії, описані в пунктах 1-4, ще тричі (виконайте ще три рисунки), спочатку збільшивши, а потім зменшивши кут падіння.
Рис. 1
Експеримент
1. Покладіть під аркуш зошита з першим контуром аркуш гофрованого картону, накладіть на контур скляну пластинку і встроміть вертикально в точки А і О шпильки 1 і 2 (див. рис. 2).
2. Дивлячись крізь пластинку за положенням шпильок 1 і 2, установіть напрямок заломленого променя. Для цього навпроти нижньої заломлюючої грані пластинки встроміть шпильки 3 і 4 так, щоб основи всіх чотирьох шпильок здавалися розташованими на одній прямій.
3. Приберіть шпильки і пластинку, проведіть через основи шпильок 3 і 4 пряму, позначте точку М і накресліть заломлений промінь ОМ (див. рис. 2 і 3).
Рис. 2
Рис. 3
4. Знайдіть точку перетину променя ОМ із колом (точку В).
5. Повторіть дії, описані в пунктах 1-4, ще для трьох контурів.
Опрацювання результатів експерименту.
На кожному рисунку:
1. Зазначте кут падіння і кут заломлення.
2. Із точок А і В опустіть перпендикуляри на пряму k і виміряйте довжини а і b отриманих відрізків (див. рис. 3).
4. Побудуйте графік залежності а(b) і визначте середнє значення показника заломлення (див. Додаток 2).
5. Визначте відносну й абсолютну похибки вимірювання показника заломлення скла відносно повітря, округліть результати, скориставшись правилами округлення (див. Додаток 2).
Аналіз експерименту та його результатів
За результатами сформулюйте висновок.