Pokyny k základnímu optickému systému PASCO

Základní optický systém PASCO

Specifikace

• Název produktu: Základní optický systém Ray Table Zdroj světla objektivu ve tvaru D
• Komponenty: Ray Table, čočka ve tvaru D, světelný zdroj
• Účel: Určete vztah mezi úhlem dopadu a úhlem lomu

Reverzibilita

Požadované vybavení od Basic Optics System

• Ray Table
• Objektiv ve tvaru D
• Světelný zdroj

Účel

V pokusu 1 tohoto experimentu určíte vztah mezi úhlem dopadu a úhlem lomu světla procházejícího ze vzduchu do opticky hustšího média (akryl čočky ve tvaru D).
Ve zkoušce 2 určíte, zda stejný vztah platí mezi úhly dopadu a lomu světla procházejícího z opticky hustšího média zpět do vzduchu. To znamená, že pokud světlo prochází čočkou opačným směrem, je zákon lomu stejný nebo odlišný? Porovnáním výsledků obou studií najdete odpověď na tuto otázku.

Na obrázku 1 si všimněte, že k lomu dochází pouze na plochém povrchu čočky ve tvaru D, nikoli na zakřiveném povrchu.

Nastavení

1. Umístěte zdroj světla v režimu ray-box na rovnou desku stolu. Otáčením kolečka vyberte jeden paprsek.
2. Umístěte paprskovou tabulku před světelný zdroj tak, aby paprsek ze světelného zdroje procházel přesným středem paprskové tabulky.
3. Položte čočku ve tvaru D na paprskový stůl přesně vystředěnou ve vyznačeném obrysu.o

Záznam dat

Zkouška 1

1. Otočte stolek paprsků tak, aby přicházející paprsek pronikl do čočky přes plochý povrch (viz obrázek 2).
2. Otáčením tabulky paprsků nastavte úhel dopadu na každou z hodnot uvedených v prvním sloupci tabulky 1. Pro každý úhel dopadu (θi1) sledujte odpovídající úhel lomu (θr1) a zaznamenejte jej do druhého sloupce tabulky XNUMX. kartu

Zkouška 2

1. Zkopírujte všechny hodnoty ve druhém sloupci do třetího sloupce tabulky. (Jinými slovy, úhly lomu, které pozorujete ve zkoušce 1, budou úhly dopadu, které používáte ve zkoušce 2.)
2. Otočte stolek paprsků tak, aby přicházející paprsek vstupoval do čočky zakřiveným povrchem.
3. U úhlů dopadu (θi2), které jste zapsali do třetího sloupce tabulky, sledujte odpovídající úhly lomu (θr2) a zaznamenejte je do čtvrtého sloupce.

Tabulka 1: Data

Analýza

1. Pomocí vašich hodnot pro θi1 a θr1 a Snellova zákona (rovnice 10.1) určete index lomu akrylu (nakrylu). Předpokládejme, že index lomu vzduchu (nair) je 1.0.
2. Znovu určete nakryl, tentokrát pomocí hodnot θi2 a θr2.

Otázky

1. Je zákon lomu stejný pro světelné paprsky jdoucí oběma směry mezi dvěma prostředími?
2. Platí princip optické vratnosti pro odraz i lom? Vysvětlit.