Практикум №10: Определение скорости света в различных веществах
Цель работы:
Определить абсолютный показатель преломления материала линзы по её фокусному расстоянию, а затем рассчитать скорость света в этом материале.
Расчетные формулы:
n = 1 + R2F
v = cn
где R - радиус кривизны двояковыпуклой линзы, F - фокусное расстояние, c - скорость света в вакууме (~3.00 · 10⁸ м/с).
Ход работы:
Выберите материал линзы и установите её радиус кривизны (R).
Включите лазерный пучок. Перемещайте экран так, чтобы лучи сходились в одну яркую точку (найти фокус).
Когда экран будет в фокусе, нажмите "Записать данные". Положение экрана будет равно фокусному расстоянию (F).
Самостоятельно вычислите показатель преломления n и скорость света v.
Внесите расчеты в таблицу и нажмите "Проверить вычисления".
Оптическая установка
Материал линзы:
Радиус кривизны (R):20 см
Положение экрана (L):15.0 см
ФОКУС НЕ НАЙДЕН
Ход лучей (Оптическая скамья)
Журнал измерений
Опыт
Материал
Радиус R, см
Фокус F, см
Показатель преломления n
Скорость света v, 10⁸ м/с
Вывод по лабораторной работе
Пример правильного вывода:В ходе работы мы установили, что оптическая сила линзы и её фокусное расстояние зависят от показателя преломления (n) материала. Чем больше показатель преломления (как у алмаза), тем сильнее преломляются лучи, и тем короче фокусное расстояние при том же радиусе кривизны. Расчеты подтвердили, что скорость света в веществе обратно пропорциональна показателю преломления: свет распространяется медленнее в более плотных оптических средах. В алмазе скорость света составляет всего около 1.24·10⁸ м/с, что более чем в два раза меньше скорости света в вакууме.