PDF《科别：物理科》

0 -0.7 -1.6 -2.3 无法 测量 h2-h1 3.57 3.67 3.3 3.33 2.66 x 26.6 30.2 33.9 36.2 38.86 L-x 35.9 32.6

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(三)说明与分析: 1. 水槽内装水后,雷射光点反而是向上偏折(见表二 h2-h1) ,与预测不同. 如果是由密介质到疏介质,应该是会往下偏折才对,分析受发现是因为水 槽壁的角度导致.水槽接受雷射光的壁面并不是垂直的,所以会让所有的 角度的光点都向上一点. 2. 加水后,入射角

13 度时无法测量,是因为光线射出水面的点刚好在水面 与水槽壁的交会.而入射角

13 度以后,全反射的光线全都打在水槽底部, 无法投射到墙壁,故无法记录! 3. 入射角

8 度?12 度之间,h2 的值不升反降,是因为入射角

8 度时刚好可 以产生全反射,计算液面高÷雷射光源到全反射点的水平距离值,反推其 tan 值大约是 8.5 度,也就是在这个角度时,光线由水射入空气会产生全反 射. 4. 从入射角

8 度以后,雷射光从水面产生反射不再折射出液面,就好像碰到 「镜子」一样. 图

(三)D:将尺装置在塑胶槽上,并在线上挂重物,将线依著尺移动到光线的转折处,就 可以依靠尺上的刻度,记录 X 的值. 实验

二、将部分的水以橄榄油取代,希望能了解光线通过不同介质时的状态.

(一)实验方法 1. 将水槽放入 2500cc 的水,与1000cc 的橄榄油,形成下面是水,而上面是 一层橄榄油的状态. 2. 以不同的角度射入雷射光,记录反射情形.

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(二)实验结果 ←图

(四)A: 实验装置图 图

(四)C:入射角度加大时,光线变化 情形. 图

(四)B:雷射光线通过水―油介质时 的折射现象.

(三)说明与分析: 1. 原本以为橄榄油是疏介质,没想到光线由水进入油时,反而是向上折射. 水 疏介质 橄榄油 密介质 空气 疏介质 2. 和老师一同查阅资料后发现,橄榄油虽然比较轻,但对光而言,它是密介质. 3. 当入射角度逐渐加大时,光线在橄榄油层中连续全反射,就好像是光纤现象 一样,真有趣. 空气 疏介质 水 疏介质 橄榄油 密介质

9 实验

三、同一个介质中,能否因密度变化,导致光线行进方向改变? 由於实验

一、二我们发现,当光线行经不同介质时,在介质的交界面,都会 发生折射与反射现象,若是由密介质进到疏介质,甚至会产生全反射. 但是路面上的虚幻水光的产生并不是因为光线由某一个介质进入到另一种介 质的反光所造成的.否则光线直接打在柏油路面或是其他路面(空气、与路 面两种介质)都应该产生同样的现象,而不应该只有柏油路面才有. 因此,希望能营造出同一种介质,却有密度差异现像,来模拟户外的状况.

(一) 实验方法: 1. 2. 3. 4. 5. 液面高两组都是 6.6cm. 对照组:纯水 4000cc. 实验组:糖水 4000cc,静置两天(白糖 1500g 加水至 4000cc) . 两组都加几滴牛奶,以助於观察. 待糖水逐渐沈淀产生上下的浓度差时,再进行实验.

(二)实验结果: 1. X 是光射入水槽时,由水中进入空气中全反射的点,距离墙面的距离. 2. h 是雷射光打到墙面的高度.h 3:对照组(水) ,h 4:实验组(糖水) 表三 角度(仰角)

0 2

4 5

6 7

8 9

10 11

12 13

14 水h323.9 5.6 6.4 7.3 8.1 3.8 2.9 2.1 1.3 0.4 -0.4 -1.23 糖水 h

4 2.73 4.2 3.87 3.5 3.02 2.95 3.6 4.5 7.35 3.1 -0.2 -2.35 -3.95 x

3 17.2 21.73 26.1 29.87 35.33 39.17 41.3

(三)说明与分析:

1 比较 h 值,雷射光入射角在 0?3 度之间,h4>