Показатель преломления жидкости

Рекомендации для организаторов. Можно взять банку объёмом 0,7 л. Линза и экран могут быть использованы из стандартного оборудования школьного кабинета физики.

Установим источник света \(S\) и линзу вплотную к банке с её диаметрально противоположных сторон. Нальём в банку исследуемую жидкость. Установим за линзой экран на таком расстоянии, чтобы на нём было чётко видно изображение светящейся спирали лампочки. Поскольку банка с жидкостью представляет собой вертикально расположенную цилиндрическую линзу, изображение спирали будет вытянуто в горизонтальной плоскости.

Уберём банку и, не меняя положения линзы и экрана, сместим лампочку так, чтобы на экране вновь получилось её чёткое изображение. Измерим расстояние \(L\) от лампочки до линзы и диаметр \(D\) банки. Новое положение лампочки совпадает с её мнимым положением \(S'\) в первом опыте (см. рисунок). Для того чтобы не загромождать рисунок, на нём не показано положение линзы и экрана.

Считая все углы, изображённые на рисунке, малыми, запишем: \(\alpha = l/D\), \(\gamma = l/L\), \(\beta = \alpha n\), \(\varphi = \beta - \alpha\). Из приведённой системы уравнений выразим искомое значение показателя преломления \[n = 2 - \dfrac{D}{L}.\]