自制光的折射实验器

自制光的折射实验器

材料：190×110×200mm的有机玻璃生物标本盒一个，长约80mm的废伞骨或钢丝两段，直径为2mm或3mm的小螺丝钉一颗，8×8×3mm的有机玻璃一小块，丙酮，红油漆。

制作：①制作两个“指针”。将长约80mm的两根废伞骨或细钢丝的一头在火上加热，烧红后打成小圆环，环的直径正好和小螺丝钉的直径一样大。另一头也烧红，打成偏平状。总之，两根做成形状大小一样，然后刷上红油漆；②标本盒的改造——在标本盒右侧面紧靠正前面处，用小钢锯开一宽5mm左右、深100mm的槽（见图）；③将8×8×3mm的有机玻璃中心钻一小孔（不能钻穿）。然后将厦上两根“指针”的小螺丝钉，上在此有机玻璃中心的小孔上；④装配：用丙酮将上有两个“指针”的小块有机玻璃粘在有机玻璃生物标本盒内正面的中心位置（如图）；⑤刻度：“指针”粘牢后在标本盒正面，将指针的中心点定为坐标原点，用三角板和针刻一直角坐标。在第一象限刻一半径为75mm的90°圆弧，并将圆弧等分为90份，如量角器的右半边，所不同者，只是y轴为0°，x轴正方向为90°。在第二象限刻上0°—55°（见图，图中只画出0°、5°、10°等作示意）。

附图

实验

将水等透明液体注入盒内，液面与x轴相平。眼睛沿着第一像限的指针斜着往液体里看，用一根长约200mm的细铁丝（一头弯上一小钩）来调整液体中或空气中指针的位置，使液体中指针（的像）与空气中的指针，看起来在一条直线上。从正面能十分清楚地看到，两个指针（“光线”）并在一条直线上，而是明显地发生了偏折。由此可以读出入射角和折射角的度数，因而可较准确地算出水、酒精、乙醚、甲醇、盐酸等的折射率。根据光路可逆原理，还可以测出上述几种液体发生全反射的临界角。