Измерение показателя преломления прозрачной пластинки.

Предметы, находящиеся в прозрачной среде, кажутся нам находящимися ближеих действительного расстояния. Так, например, рассматривая дно водоема, глубина его кажется мень­ше действительной. Причина этого явления - преломление све­та. Поскольку кажущееся изменение дальности предмета зави­сит от показателя преломления среды, то можно это явление использовать для определения показателя преломления. Рассмотрим слой прозрачной среды, ограниченный двумя параллель­ными плоскостями (рис. 2.7). Толщина слоя равна d. При рассмотрении такой пластинки перпендикулярно к ее плоскости ее нижная поверхность N N кажется в положении N₁ N₁.

Докажем это построением изображения каждой точки плос­кости N N.

Рис. 2.7. Нахождение кажущегося положения нижней поверхности прозрачной пластинки.

Найдем соотношение между величинами d, d₁ и пока­зателем преломления вещества пластинки n.

Два прямоугольных треугольника АBС и A₁ BC имеют общий катет BC, длину которого можно выразить двояко. С одной стороны

(2.9)

с другой

(2.10)

Приравняв правые половины равенств (2.9) и (2.10), по­лучим

откуда

Вследствие малости углов r и i

из закона преломления

где n - показатель преломления вещества пластинки отно­сительно воздуха.

Следовательно показатель преломления

, (2.11)

Таким образом, определив d и d₁, можно найти по­казатель преломления вещества пластинки n.

2.4.3.2. Эксперимент.

В данной работе пользуются микроскопом, перемещение тубуса которого можно определять по прикрепленной к нему шкале.

Используемый микроскоп дает сравнительно небольшое увеличение, следовательно, фокусное расстояние его объекти­ва достаточно велико. Таким обрезом, под микроскопом мож­но поместить довольно толстую прозрачную пластинку, а угла падения и преломления света оказываются достаточно малыми.

Резкость изображения, видимого в микроскопе, зависит, кроме расстояния между предметом и объективом, еще от ак­комодационной способности глаза. Поэтому при различном на­пряжении глаза можно видеть резкое изображение предмета, находящегося на разных расстояниях от объектива микроскопа. Чтобы избежать ошибок, связанных с аккомодацией, следует при измерениях напрягать глаз по возможности одинаково.

I. Первый метод. Исследуемую пластинку кладут на пред­метный столик и фокусируют микроскоп на ее верхнюю поверх­ность. Затем фокусируют микроскоп на нижнюю поверхность пластинки. Для этого надо микроскоп приблизить к пластинке на расстояние d₁ (см. рис. 2.7), меньшее, чем толщина пластинки d. Для определения расстояния d₁ регистриру­ют оба положения тубуса микроскопа, наведенного на верхнюю и нижнюю поверхности пластинки. Разность отсчетов по шкале тубуса дает значение d₁. Значение толщины пластинки указано на ее боковой поверхности. Показатель преломления исследуемого веще­ства вычисляют по формуле (2.11).

Чтобы определить показатель преломления по этой форму­ле, надо измерить d₁ и d₂ вышеописанным образам.

n =

Петрозаводский Государственный

Университет

Кольский филиал.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: