Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Лабораторная работа 11 класс "Оценка значения скорости света"

Лабораторная работа 11 класс "Оценка значения скорости света"

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


СВИДЕТЕЛЬСТВО СРАЗУ ПОСЛЕ ПРОСМОТРА ВЕБИНАРА

Вебинар «Подростковая лень: причины, способы борьбы»

Просмотр и заказ свидетельств доступен только до 22 января! На свидетельстве будет указано 2 академических часа и данные о наличии образовательной лицензии у организатора, что поможет Вам качественно пополнить собственное портфолио для аттестации.

Получить свидетельство за вебинар - https://infourok.ru/webinar/65.html

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Работа № 15

ОЦЕНКА ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ СВЕТА

В ВЕЩЕСТВЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление со способом оценки значения скорости света в веществе, основанным на использовании явления преломления света.

ОБОРУДОВАНИЕ: цилиндр мерный, стакан с водой, линейка с миллиметровыми делениями, лист белой бумаги, карандаш.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

Известно, что скорость распространения электромагнитной волны в вакууме составляет 300 000 км/с. При переходе волны из вакуума в любую среду скорость уменьшается. Величина, показывающая, во сколько раз скорость v1 электромагнитной волны в одной среде отличается от скорости v2 в другой, называется относительным показателем преломления: n. Скорость электромагнитной волны в воздухе практически та же, что и в вакууме. Поэтому если волна переходит из какой-то среды в воздух, то n=c/v, где с и vскорости электромаг­нитной волны в вакууме и среде соответственно.

Определить скорость v можно, если известен относительный пока­затель преломления среды. Эту величину можно измерить экспериментально, воспользовавшись законом преломления света: n=sin a/sin hello_html_m73e3b36c.gif, где a -- угол падения волны на границу раздела двух сред; hello_html_m73e3b36c.gif- угол преломления. Если волна распространяется из оптически более плот­ной среды в оптически менее плотную (рис. а), то закон записыва­ется так:

n = sin hello_html_m73e3b36c.gif/sin a. (1)

Измерив углы a и hello_html_m73e3b36c.gif, вычисляют n, а затем, зная скорость электро­магнитной волны в вакууме с, определяют ее скорость в веществе: v=c/n (2)

hello_html_73cd2882.gif



hello_html_m7d4e632c.png















А – реальное положение черты, В – мнимое изображение черты.

В работе определяют скорость электромагнитных волн, частоты которых соответствуют световому диапазону, т. e. определяют скорость света в веществе. В качестве вещества используют воду или другую прозрачную жидкость.

На листе белой бумаги проводят черту. На бумагу ставят мерный цилиндр так, чтобы черта оказалась рядом с наиболее удаленной от наблюдателя точкой дна цилиндра (рис. б). Затем цилиндр почти доверху заполняют водой. Наблюдатель смотрит на поверхность воды сверху вниз и, постепенно изменяя направление взгляда, находит по­ложение, при котором видимая сквозь воду черта на бумаге будет ка­заться проходящей возле ближней к нему точки верхнего края цилин­дра (рис. в). Добившись этого, напротив кажущегося положения черты, наблюдаемой сквозь воду, на листе бумаги делают отметку (точка В на рисунке в). После этого приступают к измерениям и вы­числениям.

Необходимо определить синусы углов падения а и преломления hello_html_m73e3b36c.gif.

Напомним, что синус угла в прямоугольном треугольнике можно найти как отношение противолежащего катета к гипотенузе треуголь­ника (см. рис. в), т. e. sina=AO/AC. Выразим стороны АО и АС через отрезки, которые можно непосредственно измерить линей­кой. AO=AD-OD, но OD = CM по построению. Из подобия hello_html_2e85d6ba.gifKBD и hello_html_2e85d6ba.gifKCM CM/BD = KM/KD, откуда CM = (KM/KD)BD.

Гипотенузу АС находят по теореме Пифагора: AC=hello_html_m47f370f5.gif=hello_html_41af8f87.gif (CO = DM по построению).

Угол преломления hello_html_m73e3b36c.gif и hello_html_7707454f.gifBCO равны как вертикальные. Значит, sin hello_html_m73e3b36c.gif= sin hello_html_7707454f.gifBCO = BO/BC, BO=AB+AO. По теореме Пифагора BC =hello_html_26f3dbf1.gif или BC = hello_html_3ba277fc.gif .

Итак

Sin a=AO/hello_html_41af8f87.gif, (3)

Sin hello_html_m73e3b36c.gif = BO /hello_html_3ba277fc.gif , (4)

BD=AB +AD, BO=AB +AO, AO =AD (KM/KD)BD, (5)

где ADвнутренний диаметр цилиндра d; KMрасстояние от верх­него края цилиндра до поверхности воды; KDвысота цилиндра H; DMвысота уровня воды в цилиндре h; AB — расстояние от черты до метки.


ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычис­лений.


Номер опыта

d,

мм

н,

мм

h,

мм

АВ,

мм

Sin а

Sin hello_html_m73e3b36c.gif

п

V,

м/с

Vср

М/С











2. Проведите карандашом посередине листа бумаги контрастную черту.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

  1. Поставьте на лист бумаги с чертой мерный цилиндр так, чтобы при
    вертикальном взгляде на черту сверху она проходила возле наиболее
    удаленной от наблюдателя части дна. Убедитесь в том, что дно цилин­дра касается бумаги.

  2. Налейте в цилиндр воду. Ее уровень не должен доходить до верх­него края 10—15 мм.

  3. Найдите такое направление взгляда на черту сквозь воду, при котором черту можно было видеть вблизи ближней к наблюдателю части
    верхнего края цилиндра.

  4. Определив нужный угол взгляда напротив видимого сквозь воду
    изображения черты, сделайте на бумаге метку.

  5. Измерьте внутренний диаметр d, высоту H цилиндра, высоту h
    уровня воды над столом и расстояние AB от черты до метки.

  6. Поочередно используя формулы (5), (3), (4), (1) и (2), определите
    значение скорости электромагнитной волны в воде.

  7. Повторите опыт 2—3 раза и вычислите среднее значение скорости.

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

Автор
Дата добавления 30.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров180
Номер материала ДВ-299507
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