27.屈折率の測定

[目的]入射角 i と屈折角 r を測定し、ガラス、水の屈折率 n を求める。
a.ガラスの屈折率 n を求める
[準備]直方体のガラス まち針 分度器 ものさし
[操作]
1)台の上に紙を置き、ガラスをのせ点PQが重なって見える点R、Sをまち針で刺す。2)ガラス、まち針をとりPQRSを線で結び、Qを中心とした適当な半径の円を描く。
 sin i = K/QK 、 sin r = K/QK 、 QK= QKより
 
[留意点・工夫点]
測定は、角度を変えて複数回行うとよい。
直方体ガラスのかわりに台形ガラスでもよい。
まち針を刺す台は、木または発泡スチロールなどのまっすぐ立てられる平らなものがよい。
b.水の屈折率 n を求める
[準備]水槽 おもり 反射屈折器(ディバイザー)
[操作]
1)水を入れた水槽使用の場合
 
 @水槽の底に×印をつけ、おもりがその位置にくるように糸を調節する。
 A2本の糸と水底の×印が重なるように見て、2本の糸に印をつける。
 Ba、b、c、d、eの距離を測定し、グラフ用紙に作図して屈折率をもとめる。
2)反射屈折器使用の場合
 @ 空気から水へ光を入射させるA 水から空気へ光を入射させる
  (ゆっくり傾かせる)
[留意点・工夫点]
おもりは、円錐形のものを使うと×印にあわせやすい。
反射屈折器を使用する場合、細い光になるように調節し、幅がある場合は中心線で測る。
反射屈折器の水の量は、円の中心の線まで入れる。