Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Статьи / ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ

ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ

Международный конкурс по математике «Поверь в себя»

для учеников 1-11 классов и дошкольников с ЛЮБЫМ уровнем знаний

Задания конкурса по математике «Поверь в себя» разработаны таким образом, чтобы каждый ученик вне зависимости от уровня подготовки смог проявить себя.

К ОПЛАТЕ ЗА ОДНОГО УЧЕНИКА: ВСЕГО 28 РУБ.

Конкурс проходит полностью дистанционно. Это значит, что ребенок сам решает задания, сидя за своим домашним компьютером (по желанию учителя дети могут решать задания и организованно в компьютерном классе).

Подробнее о конкурсе - https://urokimatematiki.ru/


Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:



ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ.





В настоящее время большое внимание уделяется использованию информационных технологий в процессе оброзования. В связи с этим мы предлагаем, новых подход к проведению лабораторных работ по оптике. В качестве примера рассмотрим лабораторную работу «Измерение показателя преломления для плоскопараллельной пластинки».

Целью предлагаемой методики проведения данной работы является:

-подробное описание теории, лежашей в основе данной лабораторной работы, хода её выполнения.

-при помощи компьютерной анимации, покозать подробной ход выполнения работы.

Таким образом, у студентов появляется возможность самостоятельно изучать теорию и понять порядок выполнения данной лабораторной работы.

При этом, им не нужно будет обрашаться к дополнительной литературе.

Преимуществом данной методики то, что в случае, у студента возникнут вопросы по ходу выполнения работы, он может в свободное от занятий время, воспользовшись компьютерной анимацией, неоднократно просмотреть ход выполнения работы и самостоятельно разобраться с вознишими вопросами. Это в свою очередь будет способствовать активизации его познавательной деятельности и лучшему усвоению данной темы. Также, успешное усвоение студентом хода лучей в плоскопараллельной стеклянной пластинке, позволит ему пластинкие, позволит ему легче понять ход лучей в линзах ипризме.

Цель работы: Научиться определять показатель преломления плоскопараллельной пластинки, смещение падающего луча и оценивать погрешность измерения.


Приборы и материалы;

1. Плексигласовая подставка

2. 4 иголки.

3. Плоскопараллельная стеклянная пластинка

4. Белая бумага (миллиметровая или в клетку)

5. Карандаш

6. Линейка .

7. Транспортир.

8. Циркуль


Теория:

Пусть на плоскую границу раздела двух сред падает плоская световая волна.

Волновая поверхность АС перпендикулярна лучам ОА и ОВ.(рис. 1)


Поверхности МN сначала достигнет луч ОА. Луч ОB достигнет поверхности спустя время , где v1 скорость распространения света в первой среде. Поэтому в момент, когда вторичная волна в точке В только начнет возбуждаться, волна от точке А уже имеет вид полусферы радиусом АК=v2hello_html_m7982bd94.gif, v2 - скорость распространения света во второй среде.

Волновую поверхность преломленной волны можно получить, проведя поверхность, касательную ко всем вторичным волнам во второй среде, центры которых лежат на границе раздела сред. В данном случае это плоскость является огибающей вторичных волн.

Угол падения hello_html_567774a5.gif равен углу САВ (стороны одного из этих углов перпендикулярны сторонам другого). Следовательно, СB =v1

Угол преломления β равен углу АВК. Поэтому

(2)

Разделим почленно (1) на (2)

(3),

где n - постоянная величина, не зависящая от угла падения, но зависящая от показателей преломления первой и второй сред, поэтому n называется относительным показателем преломления и определятся формулой:

(4)

Для определения относительного показателя преломления по формуле (3) необходимо измерить угол падения и угол преломления.

Можно определить показатель преломления пластины используя геометрическое построение (рис. 2).



Через т. А границы раздела сред воздух-стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β. Далее, с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке А радиусом равным длине луча АF,

Строят прямоугольные треугольники AСО и AFP. Так как , то формула (3) примет вид

n= (5)

По формуле (5) для определения показателя преломления пластинки достаточно измерить расстояния CО и PF.

Надо оценить величину смещения падающего луча.

В оптических приборах иногда необходимо сместить лучи на маленькую величину. Для этой цели используется плоскопараллельная пластинка.

Можно измерить величину смещения линейкой (длина FL). Можно также вычислить по формуле

(6),

где .

hello_html_5df36e89.gifтакже можно измерить транспортиром. Стоит заметить, что FP зависит от угла падения.

Порядок выполнения работы (рис. 3)

1. Положить плоскопараллельную пластинку на миллиметровую бумагу или тетрадный лист в клетку и очертить две параллельные грани.

2. За гранью MN устанавливаем 2 иголки под углом относительно перпендикуляра ОО′, на некотором расстоянии друг от друга. 1 иголка должна находиться в точке В, а 2 в точке А.

3. Со стороны M1N1 рассматриваем обе иголки. Устанавливаем их так, чтобы 1 иголка "спряталась" за иголку 2, затем на пути луча зрения перед гранью M1N1 устанавливаем третью иголку, которая находится в точке F так, чтобы она перекрывала 1 и 2 иголки. Иголку 4 ставить на наибольшем расстоянии от иголки 3.



4. Сняв иголки и убрав плоскопараллельную пластинку соединяем при помощи линейки точки B, A,F, D где находились иголки

5. При помощи циркуля строят окружность с центром в точке A и радиусом AF. Строят треугольники OCА и ADF. Линейкой измеряют отрезки FP и OC.

6. Углы α и β измеряем при помощи транспортира.

7. Измерения с 1 по 6 пункт повторить 5 раз

8. Вычислить n с помощью формул (3) и (5)

9. Вычислить величину смещения падающего луча по формуле (6)

10. Все измерения и полученные результаты записать в таблицу. Таблицу заполнить так, как вам удобно.

11. Подсчитать среднюю квадратичную ошибку по формуле



hello_html_m53d4ecad.gif

где

- показатель преломления плоскопараллельной пластинки для каждого измерения

- средне значение показателя преломления плоскопараллельной пластинки

tan - коэффициент Стьюдента

N - число измерений

Занести полученные данные в таблицу.

Средняя квадратичная ошибка должна вычисляться по результатам формулы (3) и отдельно по результатам формулы (5)

12. Записать окончательный результат с учетом доверительного интервала n=nhello_html_m76d39f2e.gif. Окончательных результата должно быть два по формуле (3) и по формуле (5).

13. Построить графика зависимости n=f(N)



Контрольные вопросы:

1.Формула определения относительного показателя преломления?

2.Формула определения смещения падающего луча?

3. Как можно определить показатель преломления, используя чертёж?

4. Что такое волновой фронт и поверхность?


Дополнительную информацию можно найти в электронной версии.


Практика показала, что:

- студенты самостоятельно выполняют данную работу;

- резко сократилось время выполнения работы;

- данная работа позвояет студентам развивать навыки работы на компьтере.

Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy



Автор
Дата добавления 05.07.2016
Раздел Физика
Подраздел Статьи
Просмотров142
Номер материала ДБ-138330
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх