自制光的折射器及实验

光学基础性趣味实验

目 录

实验1 光与彩虹（人造彩虹） ................................................................... 2

实验2 人造彩虹2 ...................................................................................... 3

实验3 光的折射实例 .................................................................................. 5

实验4 自制放大镜 ..................................................................................... 6

实验5 红外线实验的设计 .......................................................................... 7

实验6 多功能小孔成像仪的制作 ................................................................ 8

实验7 自制针孔眼镜——小孔成像的应用 ................................................. 9

实验8 镜子中有无数个镜子 ..................................................................... 10

实验9 日食和月食的演示 ........................................................................ 11

光学基础性趣味实验

目 录

实验1 光与彩虹（人造彩虹） ................................................................... 2

实验2 人造彩虹2 ...................................................................................... 3

实验3 光的折射实例 .................................................................................. 5

实验4 自制放大镜 ..................................................................................... 6

实验5 红外线实验的设计 .......................................................................... 7

实验6 多功能小孔成像仪的制作 ................................................................ 8

实验7 自制针孔眼镜——小孔成像的应用 ................................................. 9

实验8 镜子中有无数个镜子 ..................................................................... 10

实验9 日食和月食的演示 ........................................................................ 11

光是沿直线传播的。自制一只光路观察箱，就可以进行光路的观察与实验，尤其对光的反射、吸收、折射等实验中光路的观察非常有帮助。

制作方法：找一个长文形硬纸盒（如装皮鞋的纸盒），在盒端一侧近中心处，开一个直径约10毫米的孔，盒内壁用墨汁涂黑。在盒内壁两侧各固定一面镜子（镜面相对）。把蚊香安在坟香架上，点燃后放入盒内，盒上面覆盖一块玻璃。当整个盒内充满烟雾时，就可以进行光路观察实验了。

一、光的反射：将一张有一个2毫米直径小孔的硬纸片遮在手电筒上，使手电筒射出的光呈一细束。使这束光从观察箱开口处与镜面成一角度射入箱内。从玻璃片向下观察，会看到光束在两镜面之间反射后呈w形折线传播（如图1）。改变光束入射的角度，折线角度随之发生变化，但入射角与反射角始终相等。

二、光的吸收：在其中一镜面上覆一块黑绒布与黑纸。光束射到上面时，光路即中断，观察不到反射光，说明光被吸收了。（如图2）。

三、光的折射：取下手电筒上的纸片，使光直接由孔射入箱内，在箱内形成直径约10毫米的光柱。设法在光柱中放置一片凸透镜，可观察到光线经透镜折射聚集后形成圆锥形光柱

实验器材：薄透明水槽一个，长15vm、宽3cm、高12cm；白屏一个；激光光源一个；蔗糖适量。

实验方法：

（1） 将蔗糖与水按不同的体积比配制成不同浓度的溶液。浓度最大溶液记为A溶液。其蔗糖与热水的体积比为2:1(100ml蔗糖:50ml沸水)。由于蔗糖水浓度较大，在气温低时需加热才能使蔗糖完全溶解。浓度较大的溶液记为B溶液，其蔗糖与热水的体积比为1.2:1(60ml蔗糖:50ml热水)（热水的温度要求不高，只要能全部溶解即可）。浓度较小的溶液记为C溶液，其蔗糖与冷水的体积比为2:5(20ml蔗糖:50ml热水即可)，浓度最小的溶液 记为D 溶液，其蔗糖与热水的体积比为1:10(5ml蔗糖:50ml冷水即可)。配制完毕以后放置一会，待溶液A、B 冷却（冷却到同一温度以避免对流）。若配制完能静置 30min 左右，使蔗糖完全溶解以减少蔗糖晶体对光的散射，光路会更清晰；配制完后 2---3h再实验，效果为最佳；在室温不太低的条件下（以保证 A溶液不析出结晶），配制完后的一两天内均可得到良好的实验效果。

探究光的折射实验报告

1. 实验目的

本实验旨在通过对光的折射现象的观察和测量，探究光在不同介质中的传播规律以及折射定律的成立。

2. 实验器材

- 光源：白炽灯或激光器

- 实验台

- 分束板

- 平行光管

- 半透明玻璃板

- 直尺

- 量角器

- 纸片

- 直尺

- 提供直角的透明介质（如玻璃板）或三棱镜

3. 实验步骤

1. 将光源放置在实验台上，并确保其能够产生平行光束。 2. 将分束板放置在光源前方，以确保光束分离。

3. 将平行光管放置在分束板后方，用透镜调节光线的方向和偏振。

4. 将半透明玻璃板放置在平行光管前方，并固定好。

5. 测量光线在空气与玻璃板之间的入射角和折射角，并记录下来。

6. 重复步骤5，使用不同的透明介质进行实验（如玻璃板或三棱镜），并记录下不同介质的入射角和折射角。

4. 实验结果

根据实验记录的数据，计算并绘制每个介质的折射角随入射角的变化关系曲线图。观察图表并分析，验证折射定律在不同介质中的成立情况，并比较不同介质的折射率。

5. 实验结论

通过本实验的观察和数据分析，我们得出以下结论：

- 光在不同介质中的传播遵循折射定律。

- 不同介质的折射率不同，表明光在不同介质中传播速度和方向都发生了改变。

6. 实验总结

本实验通过观察光的折射现象，验证了光在不同介质中的传播规律。同时，通过测量和分析数据，我们进一步了解了不同介质的折射率。这些实验结果对于理解光的传播和折射现象有着重要意义。