Условие

Республиканская олимпиада 2022 9 класс № Э2

Приборы и оборудование: Лазер с источником питания, экран на подставке, призма треугольная, призма трапециевидная, линейка 40 см, транспортир, кусок пластилина, лист бумаги.

Небольшая теоретическая подсказка.

Вы изучали преломление света, но не обязаны знать формулу для закона преломления (который называется законом Снелиуса).
При прохождении луча света через границу двух сред углы падения и преломления связаны простым соотношением

Здесь - показатели преломления сред. Для воздуха . Углы отсчитываются от нормали к границе раздела. Это соотношение не зависит от того, с какой стороны свет падает на границу. При углах меньших

Только не забывайте, что в этих формулах углы должны измеряться в радианах.

Рекомендации по проведению экспериментов.

  1. Все эксперименты проводите на листе бумаге, на котором вы можете чертить, рисовать, проводить измерения. Только не забудьте перенести нужные чертежи на свои рабочие листы.
  2. Для визуализации хода лучей вы можете использовать экран на подставке, линейку, а также лист бумаги на столе. Для проведения измерений можете использовать линейку, транспортир. При необходимости оптические детали можно закреплять с помощью пластилина
  3. Для того, чтобы уменьшить диаметр лазерного луча может использовать небольшой кусочек бумаги с проделанным отверстием. Эту бумажку можно прикрепить к лазеру пластилином.
  4. При проведении измерений луч лазера и экран лучше оставлять неподвижными, а перемещать изучаемые объекты.
  5. Не забудьте в каждой части работы привести на своих рабочих листах те оптические схемы, которые вы использовали. На схемах обязательно должно быть указано, какие геометрические характеристики вы измеряли (и как).

Наконец задания.

Часть 1. Прохождение луча света через две параллельные границы.

В этой части используйте трапециевидную призму.

После прохождения луча света через плоскопараллельную пластинку, направление распространения луча не изменяется, происходит его сдвиг.

1.1 Докажите теоретически и экспериментально высказано утверждение о ходе луча.

1.2 Получите теоретическую формулу для зависимости величины сдвига луча от угла падения . Здесь углы можно считать малыми.

1.3 Измерьте зависимость величины сдвига луча от угла падения . Постройте график полученной зависимости.

1.4 Рассчитайте показатель преломления материала призмы.

Часть 2. Преломление света в треугольной призме.

После прохождения луча света через треугольную призму, направление его распространения изменяется.

2.1 Измерьте зависимость тангенса угла отклонения луча от угла поворота призмы . Постройте график полученной зависимости.

2.2 Рассчитайте показатель преломления этой призмы.

Считайте, что при луч падает на грань призмы нормально (перпендикулярно).
Не старайтесь получить общую формулу для зависимости – это очень сложно, постарайтесь найти какой-нибудь простой и особый случай.

.

Республиканская физическая олимпиада 2022 года
(Заключительный этап)

Экспериментальный тур