(Обновлен)Лабораторная работа 4 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)
Ниже вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 11 класс, Просвещение:
№ 4. ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА
Цель работы: изучить законы преломления света и определить показатель преломления стекла
Оборудование:стеклянная пластина, лист миллиметровой бумаги, булавки или остро заточенный карандаш, миллиметровая линейка, лазерная указка или источник света и щель, позволяющие получить узкий световой пучок.
Порядок выполнения работы
В работе измеряется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. 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. Остро заточененным 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 остро заточенным карандашом ставят точки 1, 2, 3 и 4 (рис. Л.6). После этого источник света выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий
и преломленный лучи (рис. Л.7). Через точку В границы раздела сред воздух — стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения альфа и преломления бета. Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники АВЕ и CBD.
Так как sin альфа = AE/AB, sin бета = CD/BC и AB=BC, то формула для определения показателя преломления стекла примет вид nпр = 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 E измерения показателя преломления определяют по формуле E=дельта AE/AE = дельта DC/DC.
Максимальную абсолютную погрешность определяют по формуле дельта n=nпрE
Окончательный результат измерения показателя преломления можно записать так: n = nпр +- дельта n.
Проведение эксперимента
1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.
2. Направьте световой пучок так, чтобы он падал на грань пластины под углом. Убедитесь в том, что пучок испытывает двукратное преломление (см. рис. Л.6).
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
n1 пр - дельта n1
n2 пр - дельта n2
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 10 класса.)
Контрольный вопрос
Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы альфа и бета и вычислить отношение их синусов. Какой из методов определения показателя преломления предпочтительнее: этот или использованный в работе?