Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона icon

Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона




Скачати 64.92 Kb.
НазваЛабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона
Дата15.09.2012
Розмір64.92 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота № 27



Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона




Мета роботи

Експериментально визначити радіус кривизни плоскоопуклої лінзи, використовуючи інтерференційну картину у вигляді кілець Ньютона


Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища інтерференції світла (§2.1.1), вміти описати утворення інтерференційних смуг однакової товщини та кілець Ньютона (§2.1.4; §2.1.5)


Прилади і матеріали

Мікроскоп, плоскоопукла лінза великого радіуса кривизни, плоскопаралельна пластинка, освітлювач з блоком живлення, світлофільтри


Теоретичні відомості та опис установки

Оптична схема для спостереження кілець Ньютона у відбитому світлі в даній лабораторній роботі наведена на рис. 1.

На предметному столику мікроскопа знаходиться плоскопаралельна прозора скляна пластинка, а поверх неї – плоскоопукла лінза L. Монохроматичний пучок світла від освітлювача S направляють на скляну світлоподільну пластинку С, яка розміщена під кутом 45° до напрямку поширення світла. Після відбивання в точці А опуклої поверхні лінзи і дотичної до неї поверхні пластини в точці В світло поширюється у зворотному напрямку паралельним пучком та потрапляє в об’єктив мікроскопа L1. Відбиті хвилі є когерентними. Всі точки, що знаходяться на однаковій відстані від оптичного центра лінзи перебувають в однакових умовах для спостереження інтерференційної картини. Тому в окулярі мікроскопа будуть спостерігатися світлі і темні концентричні кільця – кільця Ньютона.





Якщо визначити експериментально радіуси темних – го і – го кілець Ньютона, то із співвідношень (2.19) (див.§2.1.5)

і

можна отримати формулу для знаходження радіуса R кривизни сферичної поверхні плоскоопуклої лінзи:

, (1)

або

. (2)

Загальний вигляд лабораторної установки наведено на рис. 2. Плоскоопукла лінза і плоскопаралельна пластинка попередньо розміщені і закріплені на предметному столику мікроскопа.




Рис.2

1 – плоскоопукла лінза; 2 – освітлювач; 3 –вмикач–вимикач освітлювача; 4 – блок живлення освітлювача; 5 – поворотний гвинт тубуса мікроскопа; 6 –мікрометричний гвинт окуляра мікроскопа.


Послідовність виконання роботи

  1. Увімкнути освітлювач в мережу 220 ^ В. УВАГА! Час роботи освітлювача не більш як 35 хв.

  2. Незначним переміщенням тубуса мікроскопа поворотним гвинтом 5 (рис. 2) домогтися чіткого зображення кілець Ньютона в полі зору окуляра мікроскопа.

  3. Переконатись, що при обертанні мікрометричного гвинта 6 окуляра мікроскопа в полі зору окуляра рухається перехрестя – біштрих.

  4. ^ Визначити положення кілець ліворуч. Для цього, обертанням мікрометричного гвинта 6 встановити біштрих посередині темного кільця досить віддаленого ліворуч від центра кілець, наприклад, восьмого, і записати в таблицю 1 відлік згідно з нерухомою шкалою окуляра (ціна поділки – 1 мм) і шкалою мікрометричного гвинта (ціна поділки 0,01 мм). Після цього навести біштрих на 7, 6 і т.д. темні кільця і записати відліки для цих кілець в таблицю 1.

  5. Визначити положення кілець праворуч. Для цього поворотом мікрометричного гвинта 6 встановлювати біштрих посередині темних кілець праворуч від центра і зробити відліки для кілець аналогічно до п.п. 4. Значення відліків записати в таблицю 1.

  6. Різниця відліків для відповідних кілець дає їх діаметр . Знаючи діаметри кілець обчислити їх радіуси .



Таблиця 1

Номер кільця

Відлік зліва

k, мм

Відлік справа

l, мм

Діаметр кільця

d= l-k, мм

Радіус кільця

r=d/2, мм

8













7













6













5













4













3













2













1













  1. Комбінуючи попарно радіуси кілець, наприклад: 8 і 5, 7 і 4, 6 і 3, обчислити радіус кривизни лінзи з врахуванням збільшення мікроскопа (3,7) за робочою формулою:

. (3)

Для червоного світла в (3) підставляти довжину хвилі .

Результати обчислень записати в таблицю 2.

  1. Замінити світлофільтр на освітлювачі і повторити вимірювання та обчислення згідно п.п. 4–7 для оранжевого світлофільтра ().
Таблиця 2

№ з/п

m

rm , мм

n

rn , мм

R, м

ΔR, м

δR,%

1

8




5













2

7




4










3

6




3










сер.

хххх

хххх

хххх

хххх







9. Визначити абсолютну і відносну похибки знаходження радіуса кривизни лінзи.


Контрольні запитання

  1. У чому полягає явище інтерференції світла?

  2. Які хвилі називаються когерентними?

  3. Пояснити, які промені інтерферують при утворенні кілець Ньютона?

  4. Чому інтерференційна картина в даній лабораторній роботі має форму кілець?

  5. Вивести формули, які визначають радіуси світлих і темних кілець Ньютона у відбитому і прохідному світлі.

  6. Як зміниться вигляд кілець Ньютона, якщо простір між лінзою і пластинкою заповнити прозорою для світла речовиною з показником заломлення більшим від показника заломлення повітря?

  7. Пояснити, чому для спостереження кілець Ньютона лінза повинна мати великий радіус кривизни поверхні?

Схожі:

Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни " фізика " "визначення радіуса кривини лінзи за кільцями ньютона"
Методичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни “Фізика” “Визначення радіуса кривини лінзи за кільцями...
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconКонтрольні запитання до роботи №16 2) Дослідження інтерференції світла за допомогою кілець Ньютона
Що таке когерентність? Часова І просторова когерентність. Час когерентності І довжина когерентності
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота №25 визначення концентрації цукру в розчині за допомогою сахариметра мета роботи
Оволодіти поляриметричним методом визначення концентрації цукру в розчині за допомогою сахариметра
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЗвіт з лабораторної роботи №16 Дослідження інтерференції світла за допомогою кілець Ньютона 1 студента групи дата
Уважно ознайомитися з установкою та попередніми розділами методичних вказівок до даної лабораторної роботи
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота №25 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля
Визначити довжину хвилі червоного, зеленого І синього випромінювання за допомогою біпризми Френеля
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота №31 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної гратки
Дослідження явища дифракції світла на дифракційній гратці та знаходження довжини світлової хвилі
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота 3
Практичне застосування вимірювальних трансформаторів для виміру змінного струму І напруги. Перетворення змінного струму (різної форми...
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота №14 визначення прискорення вільного падіння з допомогою
А1 І а2, які можна переміщати вздовж стрижня. На невеликих відстанях від кінців стрижня закріплені опорні призми П1 І п2, за горизонтальні...
Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconЛабораторна робота Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу

Лабораторна робота №27 Визначення радіуса кривизни лінзи допомогою кілець Ньютона iconПитання до іспиту з фізики
Закони Ньютона. Другий закон Ньютона в диференціальній І інтегральній формах. Пояснення всіх величин, що входять до законів Ньютона....
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи