Теоретическая часть. Световые волны различных длин l распространяются в вакууме с одинаковыми скоростями ( ), а в веществе - с различными

Световые волны различных длин l распространяются в вакууме с одинаковыми скоростями (), а в веществе - с различными. Например, в обыкновенном стекле красный свет распространяется с большей скоростью, чем фиолетовый. Влияние вещества на распространение света обусловлено взаимодействием света с атомами и молекулами, из которых состоит вещество. Это взаимодействие ведет к изменению фазовой скорости света u и, следовательно, определяется выражением

,

где n - абсолютный показатель преломления вещества, который показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данной среде.

В основе применяемого метода в данной работе лежит явление кажущегося уменьшения толщины стекла при рассматривании сквозь нее предмета (метки) на нижней поверхности стекла. Схема прохождения пучка лучей через пластинку показана на рисунке 1.

Существует связь между действительной толщиной Н исследуемой пластинки, кажущейся толщиной h и показателем преломления стекла n. Установить эту связь можно из рассмотрения хода лучей от точки А через стеклянную пластинку до В. При этом предлагается, что глаз находится на той нормали к плоскости пластинки, которая проходит через точку А, и пучок лучей АВ составляет с нормалью малый угол .

Рис. 1. Распростанение луча в стекляной пластине.

Узкий пучок лучей АВ после преломления на границе раздела двух сред выходит из пластинки в воздух и составляет с нормалью и ее поверхностью угол . Согласно закону преломления этот угол связан с углом через показатель преломления n следующим соотношением:

.

Наблюдателю кажется, что рассматриваемый пучок лучей исходит не из точки А, а из точки приподнятой на некоторую высоту . Рассматривая треугольники АВС и , можно записать, что

, или .

Принимая во внимание, что углы и малы, можно отношение тангенсов заменить отношением синусов этих углов, т.е. получить выражение:

.

(1)

Таким образом, измерив толщину пластинки H и кажущуюся толщину h можно найти показатель преломления стекла.