Лабораторная работа взята из учебника по физике за 8 класс автора Гуревича. Правда в учебнике предлагается использовать луч света – источник света и экран со щелью. Я предлагаю вместо луча использовать иголочки.
Стеклянную призму кладем на лист тетради, в которой будет оформляться лабораторная работа и ставим первую иголочку в точке А (рис. 1) на границе раздела двух сред – воздуха и стекла. Вторую иголку ставим в точке В.
Точку В выбираем произвольно, главное – точки А и В не должны лежать на перпендикуляре к границе раздела сред. Теперь смотрим через боковую грань призмы (по направлению стрелки) на наши иголки в точках А и В. Находим такое место, где обе иголки сходятся в одну. Третью иголку ставим в этой точке на границе раздела сред – стекла и воздуха (точка С). Таким образом у нас три иголки сошлись в одну, только две иголки по одну сторону от призмы, а третья – под другую сторону. Можно еще для наглядности продолжить и поставить четвертую иголку по такому же принципу, но для расчетов понадобятся только три точки.
Теперь иголки убираем, отмечая карандашом точки, где они были, и соединяем их прямыми. Также чертим прямые линии там, где были границы раздела двух сред. Восстанавливаем в точке А перпендикуляр к границе раздела сред. Получили: прямая АВ – луч падающий, прямая АС – луч преломленный. Отмечаем угол падения ? и угол преломления ?.
Из точки В проводим перпендикуляр к АD и получаем прямоугольный треугольник ABD. Также у нас есть прямоугольный треугольник АСЕ. Из этих треугольников вычисляем sin? и sin? по формулам:
где значения ВD, АВ, ЕС, АС измеряются линейкой по рисунку в тетради. Далее заполняем таблицу:
«I эксп» и «II эксп» – это первый и второй эксперименты с иголочками. Во втором эксперименте точка В в другом месте, таким образом угол ? меняется и угол ? тоже меняется, но, как мы потом увидим, соотношения между углами остаются неизменными.
Теперь находим показатель преломления стекла n для обоих экспериментов по формуле:
Оформление работы. (Числа в работе не указываются, чтобы не пропала необходимость проведения эксперимента.)
Лабораторная работа № 7.
Вычисление показателя преломления стеклянной призмы.
Цель: определить показатель преломления стеклянной призмы.
Оборудование: стеклянная призма, иголки.
I
II
АВ=
АВ=
ВD=
BD=
АС=
АС=
ЕС=
ЕС=
Sin? =
Sin? =
Sin? =
Sin? =
I эксп II эксп
Sin?
Sin?
n=
n=
Вывод: показатель преломления стеклянной призмы равен.