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    折射率

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    高中物理光學有兩大部分構成,一部分是幾何光學,另一部分是物理光學。前者研究的是光的傳播,后者研究的是光的本性。在探究幾何光學中,折射率是最重要的一個概念(沒有之一)。

    折射率的定義

    光從真空射入介質發生折射時,入射角α的正弦值與折射角β正弦值的比值(sinα/sinβ)為一固定數值,叫做該介質的“絕對折射率”,簡稱“折射率”。

    折射率我們用符號n來表示。

    即n=sinα/sinβ;其中α是光從真空射入介質發生折射時的入射角,β為折射角。

    需要注意的是,α永遠大于β,因此折射率n永遠大于1;

    折射率的另外兩個公式

    (1)n=c/v;

    c指的是光在真空中的速度,v指的是光在該介質中的速度。

    (2)n=1/sinC;

    C指的是該介質的臨界角。

    測定玻璃磚折射率的實驗

    測定玻璃磚折射率的光路圖如圖所示。

    折射率測定實驗圖

    具體的操作步驟見教材內容。

    從B點用肉眼觀測P4,讓P4將P1、P2、P3全部擋住,即形成A-O-O’-B的光路圖。

    我們需要測定入射角與折射角,帶入定義式即可求解折射率n;

    另外的一種求解折射率數值方法

    如下圖所示,以O1為圓心,做一個適當的圓,與光線相較于P1與Q。過P1與Q做與玻璃磚平行的線,與法線相較于N和N'兩點。

    連接P1N與QN',從幾何關系,不難看出,n=sinα/sinβ=P1N/QN';這種方法不用量角度,也不用查表計算,精度也能夠保證。

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