Номер 6, страница 36 - гдз по физике 11 класс тетрадь для лабораторных работ Парфентьева

Лабораторная работа № 6. Определение показателя преломления вещества по предельному углу полного внутреннего отражения - номер 6, страница 36.

Условие.

6. Результаты и выводы

Запишите интервал значений показателя преломления.

Сравните два значения показателя преломления вещества, полученные в опытах 1 и 2.

По таблице известных показателей преломления определите вещество, из которого сделан полуцилиндр.

Решение.

Поскольку в задании не приведены результаты опытов 1 и 2, для выполнения расчетов примем следующие гипотетические значения показателя преломления, полученные в ходе экспериментов:

Дано:

Показатель преломления в опыте 1: $n_1 = 1.51$

Показатель преломления в опыте 2: $n_2 = 1.49$

Найти:

1. Интервал значений показателя преломления $n$.

2. Сравнить значения $n_1$ и $n_2$.

3. Определить вещество, из которого изготовлен полуцилиндр.

Решение:

Запишите интервал значений показателя преломления.

Для определения интервала значений показателя преломления сначала найдем среднее значение по результатам двух опытов:

$\bar{n} = \frac{n_1 + n_2}{2} = \frac{1.51 + 1.49}{2} = \frac{3.00}{2} = 1.50$

Далее оценим абсолютную погрешность измерения как максимальное отклонение от среднего значения:

$\Delta n = \max(|\bar{n} - n_1|, |\bar{n} - n_2|) = \max(|1.50 - 1.51|, |1.50 - 1.49|) = 0.01$

Результат измерения можно записать в виде $n = \bar{n} \pm \Delta n = 1.50 \pm 0.01$.

Это означает, что истинное значение показателя преломления лежит в интервале от $(\bar{n} - \Delta n)$ до $(\bar{n} + \Delta n)$.

$[1.50 - 0.01; 1.50 + 0.01] = [1.49; 1.51]$

Таким образом, искомый интервал: $1.49 \le n \le 1.51$.
Ответ: Интервал значений показателя преломления: $[1.49; 1.51]$.

Сравните два значения показателя преломления вещества, полученные в опытах 1 и 2.

В опытах были получены значения показателя преломления $n_1 = 1.51$ и $n_2 = 1.49$. Эти значения очень близки друг к другу. Абсолютная разница между ними составляет $|n_1 - n_2| = |1.51 - 1.49| = 0.02$. Относительное расхождение по сравнению со средним значением составляет $\frac{|n_1 - n_2|}{\bar{n}} \times 100\% = \frac{0.02}{1.50} \times 100\% \approx 1.33\%$. Такое небольшое расхождение, вероятно, обусловлено погрешностями измерений (например, неточностью при считывании углов). Следовательно, результаты двух опытов хорошо согласуются между собой.
Ответ: Полученные значения показателя преломления ($1.51$ и $1.49$) близки друг к другу, их расхождение находится в пределах ожидаемой экспериментальной погрешности.

По таблице известных показателей преломления определите вещество, из которого сделан полуцилиндр.

Сравним полученный интервал значений показателя преломления $n \in [1.49; 1.51]$ с табличными значениями для некоторых распространенных прозрачных веществ:

Вода: $n \approx 1.33$
Органическое стекло (плексиглас): $n \approx 1.49-1.50$
Стекло обыкновенное (крон): $n \approx 1.52$
Тяжелое стекло (флинт): $n \approx 1.6-1.8$
Алмаз: $n \approx 2.42$
Полученный в ходе эксперимента интервал значений $[1.49; 1.51]$ наилучшим образом соответствует показателю преломления органического стекла (плексигласа).
Ответ: Вещество, из которого сделан полуцилиндр, — органическое стекло (плексиглас).