Меню

Выполните лабораторную работу измерение показателя преломления стекла



Лабораторная работа №3 (решеба, ответы) по физике 11 класс — Определение показателя преломления стекла

вкл. 01 Декабрь 2016 .

Лабораторная работа №3 (решеба, ответы) по физике 11 класс — Определение показателя преломления стекла

10. Вычислите средние значения длин отрезков и . 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 = / . (для 3)

12. Рассчитайте абсолютные погрешности измерения отрезков.

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. 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

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°.

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

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.

Источник

Лабораторная работа №3. «Измерение показателя преломления стекла»

Урок 24. Физика 11 класс

Конспект урока «Лабораторная работа №3. «Измерение показателя преломления стекла»»

«Мало знать — надо уметь применять»

В предыдущей теме говорилось о явлении преломления света, а также вывели один из основных законов распространения света: закон преломления.

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, восставленный 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.

Как известно, любой постигнутый закон человек стремится использовать на практике.

Цель лабораторной работы: наблюдение преломления света на границе раздела сред воздух — стекло, а также измерение показателя преломления стекла.

Оборудование: источник электропитания, лампа, ключ, соединительные провода, экран со щелью, плоскопараллельная стеклянная пластина в форме трапеции, лист бумаги, линейка и карандаш.

Перед выполнением лабораторной работы необходимо произвести небольшую подготовку.

Читайте также:  Технические требования по поверке средств измерения

Так как будет определяться показатель преломления стекла относительно воздуха, то закон преломления света будет иметь вид:

где a — это угол падения пучка света на грань пластинки, b — угол преломления светового пучка в стеклянной пластине.

Для того, чтобы определить отношение синусов, поступают следующим образом. В самом начале, пластину необходимо разместить на листе бумаги и с помощью карандаша обвести ее малую и большую грани. Затем, не смещая пластины, на ее малую грань необходимо направить узкий световой пучок под любым углом к грани. После этого, вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков, карандашом проставляются 4 точки.

Сняв пластину с листа бумаги, с помощью линейки прочерчивают входящий, преломленный и выходящий лучи. Затем, через точку раздела двух сред — воздух-стекло — опускается перпендикуляр к границе раздела и отмечаются углы падения и преломления. После этого, с помощью циркуля, рисуется окружность произвольного радиуса с центром в точке раздела двух сред воздух-стекло, и строятся два прямоугольных треугольника, например, ABE и CBD.

Тогда, исходя из определения синуса угла, можно записать, что

Длины отрезков АЕ и DC, стоящих в формуле, измеряют при помощи линейки с миллиметровыми делениями. Их значения подставляются в расчетную формулу и высчитывают показатель преломления стекла.

Если в кабинете не хватает оборудования, то можно воспользоваться булавками. Для этого нужно на стол положить кусок поролона, для того чтобы было удобнее воткнуть булавки, и накрыть его белым листом бумаги. Сверху, на него, положить плоскопараллельную стеклянную пластину и, как и в предыдущем случае, обвести карандашом ее малую и большую грани. Затем возле малой грани воткнем первую булавку, вторую булавку воткнем под некоторым углом к первой, но так, чтобы у нас был ярко выраженный угол падения. Наблюдая за двумя булавками через большую грань, найдем точку расположения третьей булавки, чтобы первая и вторая загораживали друг друга. Снимаем оборудование и с помощью линейки достраиваем падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к точке падения луча на пластину. Далее все делается точно так же, как и в выше описанном нами способе.

А теперь приступим непосредственно к работе.

Для удобства записей результатов измерений и вычислений составим следующую таблицу.

Ход выполнения работы:

1. Установите источник света на столе. В окно прибора вставьте рамку со щелью так, чтобы щель располагалась вертикально.

2. Соберите электрическую цепь, присоединив лампочку к источнику постоянного тока через выключатель. Замкните цепь и получите яркую, тонкую полосу света на бумаге — световой луч.

3. Наблюдайте явление преломления света при различных углах паления, а затем зафиксируйте ход лучей.

4. Выполните построения в соответствии с рисунком и измерьте длины отрезков АЕ и DC Результаты измерений занесите в таблицу.

5. По формуле рассчитайте значение показателя преломления стекла и занесите его в таблицу.

6. Проделайте данный эксперимент еще не менее двух раз, меняя угол падения луча на пластинку, не забывая заносить все полученные данные в таблицу.

7. После проделанной работы рассчитайте абсолютные погрешности измерения отрезков.

8. Далее вычислите относительную и абсолютную погрешности измерения показателя преломления стекла.

9. Сравните результаты, полученные по формулам, и сделайте вывод о зависимости или независимости показателя преломления от угла падения светового луча.

1. От чего зависит показатель преломления вещества?

2. В чем заключается явление полного отражения света на границе раздела двух сред?

3. Запишите формулу для вычисления скорости света в веществе с показателем преломления n.

Читайте также:  Прибор для измерения количества пыли

Попробуйте, используя стеклянную пластинку, наблюдать явление полного отражения. Запишите, как вы осуществляли этот эксперимент.

Источник

Лабораторная работа по физике «Определение показателя преломления стекла»(11 класс)

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:

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

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.

Источник

Лабораторная работа на тему: «Измерение показателя преломления стекла»

Лабораторная работа на тему:

«Измерение показателя преломления стекла»

Цель работы: измерение показателя преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции.

Теоретическая часть: показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле:

Вывод: Определив показатель преломления стекла, можно доказать что это величина не зависит от угла падения.

  • Свидетельство каждому участнику
  • Скидка на курсы для всех участников

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные наградные документы для учеников и учителей

Номер материала: ДБ-1536788

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Читайте также:  Манометр это прибор для измерения давления больших или меньших атмосферного

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Лабораторная работа .Показатель преломления стекла.

«Определение показателя преломления стекла»

Цель работы : определение относительного показателя преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластины.

Оборудование : стеклянная плоскопараллельная пластина, имеющая форму трапеции , 3 булавки, линейка, транспортир, лист бумаги, карандаш, кусок поролона.

Рис. 1. Определение показателя

sinα – угол падения

sinγ – угол преломления

На рисунке – две горизонтальные линии: малая и большая грань плоскопараллельной пластины (см. рис. 1).

В точке О располагается первая булавка. Вторая булавка располагается в точке А. Направление АО – направление падающего луча.

Направление от точки О до булавки, расположенной на большой грани, – преломленный луч.

Отмерим при помощи линейки расстояние ОD = ОА.

Из точки А на перпендикуляр раздела двух сред опускаем перпендикуляр. Из точки D на перпендикуляр раздела двух сред опускаем перпендикуляр.

Два треугольника – прямоугольные. В них можно определять синус угла падения и синус угла преломления.

При помощи линейки измеряются расстояние АС и расстояние DB.

Далее вносим все полученные результаты в таблицу.

Необходимо сделать несколько измерений. Для этого нужно изменять расположение второй булавки под любым другим углом. Вследствие этого угол падения и угол преломления будут меняться, но показатель преломления будет постоянным для данных двух сред.

1. Положим на стол кусок поролона, чтобы было удобнее воткнуть булавки.

2. Накрываем поролон белым листом бумаги.

3. Положим сверху плоскопараллельную стеклянную пластинку.

4. Карандашом обводим малую и большую грани.

5. Первую булавку воткнем возле первой грани, вторую булавку воткнем под некоторым углом к первой.

6. Наблюдая за двумя булавками через большую грань, найдем точку расположения третьей булавки, чтобы первая и вторая загораживали друг друга (см. рис. 2).

Рис. 2. Плоскопараллельная пластина

7. Отмечаем место расположения всех трех булавок.

8. Снимаем оборудование и смотрим на полученный чертеж.

9. При помощи линейки измеряем катеты (см. рис. 3).

Рис. 3. Определение показателя

СА = 15 мм, DB = 10 мм.

10.Для более точного результата необходимо выполнить несколько экспериментов.

11.Относительный показатель преломления равен 1,5, это означает, что скорость света при переходе из воздуха в стекло уменьшается в 1,5 раза.

Чтобы проверить полученные данные, необходимо сравнить их с таблицей показателей преломления для различных веществ (см. рис. 4).

Рис. 4. Таблица показателей преломления

По показателю преломления можно определить, какое у нас вещество.

Вывод : определили относительный показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластины. Относительный показатель преломления равен 1,5 , это означает, что скорость света при переходе из воздуха в стекло уменьшается в 1,5 раза.

Проверили полученные данные, т.е.сравнили их с таблицей показателей преломления для различных веществ. По показателю преломления определили, какое у нас вещество- это стекло.

1.Зная скорость света в вакууме , найти скорость света в алмазе.

2.Угол падения луча на поверхность подсолнечного масла 60градусов, а угол преломления 36 градусов. Найти показатель преломления масла.

3.Луч переходит из воды в стекло .Угол падения равен 35 градусов .Найти угол преломления.

Источник