三、测定玻璃的折射率

当光线以一定的入射角穿过两面平行的玻璃板时,传播方向不变,但是出射光线跟入射光线相比,有一定的侧移。由图实-7 可知,只要能找出跟入射光线 AO 对应的出射光线 O'B,就能够求出折射光线 OO'和折射角r,再根据折射定律,就可以求出玻璃的折射率了。

照图实-7 那样,在白纸上画一条直线 aa'作为界面,过 aa'上的一点 O 画出界面的法线 NN',并画一条线段 AO 作为入射光线。然后把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟 aa'对齐,画出玻璃砖的另一边 bb'。在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1、P2,透过玻璃砖观察大头针 P1、P2 的像。调整视线的方向,直到 P1 的像被 P2 挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针 P3、P4,使 P3 挡住 P1 和 P2,P4 挡住 P1、P2 和 P3。记下 P3、P4 的位置。

移去大头针和玻璃砖,过 P3、P4 引直线 O′B,交 bb′交于 O′,直线O′B 就代表沿 AO 方向入射的光线透过玻璃砖后的传播方向。连接 OO′, OO′就是折射光线的方向。入射角 i=∠AON,折射角 r=∠O′ON′。

用量角器量出入射角和折射角,从三角函数表查出它们的正弦值,把这些数据记入自己设计的表格里。

用上面的方法分别求出入射角是 15°、30°、45°、60°、75°时的折射角,并把入射角和折射角的正弦值也记在表格里。

sini

算出不同入射角时 sinr 的值,比较一下,看它们是否接近于一个常

数。求出几次实验中测得的 sin i 的平均值,就是玻璃的折射率n。

sin r