Описание лабораторной установки

 

Схема установки представлена на рис.2.

 

 

Рис. 2. Схема установки.

  Здесь – 1 - осветитель; 2 - держатель светофильтра; 3 - окуляр микроскопа; 4 - объектив; 5 - переключатель увеличения микроскопа; 6 - рукоятка фокусировки; 7 - предметный столик; 8 - плоскопараллельная пластина; 9 - линза.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Откинув тубус с осветителем, поместить зеленый светофильтр в микроскоп.

2. Включить осветитель, для чего на панели блока питания тумблер «сеть» поставить в положение «вкл».

3. На предметный столик поместить оправу с пластинкой и линзой.

4. Перемещая оправу по предметному столику, найти в поле зрения окуляра картину колец.

5. Перемещая оправу, добиться, чтобы окулярная шкала микроскопа располагалась по диаметру колец (рис.3).

6. Снять отсчеты слева и справа для пяти темных колец, как показано на рис. 3, измерения начинать с третьего кольца. Найти r_гор для пяти колец по формуле:    

 

Рис. 3. Определение радиусов колец.

 

7. Повернув окулярную шкалу на 90°, снова определить радиусы пяти темных колец, аналогично пункту 6. При этом:

Данные занести в таблицу 1.

8. Вычислить <r> по формуле: .

9. Поместить в микроскоп красный светофильтр и произвести измерения радиусов пяти темных колец так же, как и в пунктах 6 и 7. Данные занести в таблицу 2.

10. Определить цену деления окулярной шкалы. Для этого поместить на столик микроскопа вместо линзы масштабную линейку. Расположить окулярную и масштабную шкалы вдоль одной линии. Определить, какое число  целых делений окулярной шкалы имеет такую же длину, как и 1 мм масштабной шкалы. Рассчитать цену деления шкалы:

11. Рассчитать радиусы всех измеренных колец в миллиметрах:

12. Данные, снятые и вычисленные в пунктах 6 - 11 занести в таблицы 1 и 2.

                                                                                        Таблица 1

 

№ кольца m

Х прав. дел

Х лев. дел

Х вверх дел

Х вниз дел

гор дел

верт дел

<r> дел

а, мм

, мм

, мм^2

, нм

R, м

1

520± 10

2

3

4

5

 

13. Построить графики зависимости  от m для зеленого и красного светофильтров. Определить  и .

14. По формуле (9) рассчитать радиус кривизны линзы R, учитывая, что = 520 ± l0 нм. Погрешность измерения определить по графику.

 

Таблица 2

 

№ кольца m	Х прав. дел	Х лев. дел	Х вверх дел	Х вниз дел	гор дел	верт дел	<r> дел	, мм	, мм^2	R, м	, нм
1
2
3
4
5

 

15. По формуле (10) вычислить длину волны второго (красного) светофильтра, подставляя значение радиуса кривизны линзы, вычисленного в пункте 14.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ

 

1. Какова цель данной работы? Какое явление в ней изучается?

2. Какие приборы и принадлежности необходимы для проведения лабораторной работы?

3. Какую роль играет линза, лежащая на предметном стекле?

4. Какие измерения необходимо провести в лабораторной работе?

5. Как определяется цена деления окулярной шкалы?

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ СДАЧИ РАБОТЫ

 

1. Что называется интерференцией света?

2. Как образуются кольца Ньютона в отраженном и проходящем свете? Нарисовать ход лучей.

3. Чему равна оптическая разность хода лучей в данной работе?

4. Вывести формулу для радиуса m-го светлого кольца Ньютона.

5. Интерференция в тонких плёнках, вывод формул (1) и (2).

6. Как образуются полосы равного наклона?

7. Как образуются полосы равной толщины?

8. Почему в центре колец наблюдается тёмное пятно?

9. Почему кольца Ньютона исчезают при увеличении расстояния между линзой и пластинкой?

10. Записать условия максимумов и минимумов интерференции света в тонкой пленке в проходящем свете.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-3