Стекла при помощи микроскопа

 

3.2.1 Положить стеклянную пластинку на предметный столик микроскопа так, чтобы точка пересечения штрихов находилась в центре поля зрения.

3.2.2 Вращая рукоятку грубой фокусировки 3 (рисунок 3) против часовой стрелки, а затем осторожно вращая рукоятку механизма микрометрической фокусировки 3^/ в том же направлении до отказа, поднять тубус микроскопа в крайнее верхнее положение.

Рисунок 6 Два положения объектива микроскопа

при измерении кажущейся толщины d ₁: а – фокусировка на верхнюю поверхность пластинки, б – фокусировка на нижнюю поверхность пластинки

 

После этого медленным вращением по часовой стрелке рукоятки грубой фокусировки опускать тубус микроскопа до тех пор, пока в поле зрения окуляра не получится более отчетливое изображение штриха В, нанесенного на верхнюю поверхность пластинки.

Записать начальное показание отсчетного барабана m₁, (положение а). При этом объектив тубуса находится на расстоянии h от точки В (рисунок 6 а).

3.2.3 Вращать рукоятку механизма микрометрической фокусировки до тех пор, пока не получится наиболее отчетливое изображение штриха Р ₁, нанесенного на нижней поверхности пластинки (положение б). При этом, как изображено на рисунке 6 б, объектив тубуса опять находится на расстоянии h от рассматриваемой точки Р ₁.

Высота, на которую опустился тубус от положения а до положения б, равна кажущейся толщине ВР₁ =d₁. Отсчитать количество полных оборотов барабана М и количество делений на барабане m_2.. Найти разность конечного и начального отсчетов барабана

m = m₂ – m₁. Записать все данные в таблицу 2.

 

Таблица 2 Результаты измерений и вычислений

Обозначение физических величин
№ опыта	М	m	d1, мм	d, мм	n	Dni
среднее

 

Кажущаяся толщина d₁ рассчитывается по формуле:

d₁= (0,1 М + 0,002 m) мм, (7)

где М – число полных оборотов барабана (0,1 мм – шаг винта барабана);

m – число делений барабана при неполном обороте (цена одного деления барабана - 0,002 мм).

3.2.4 Микрометром измерить толщину пластины d.

3.2.5 По формуле (6) рассчитать показатель преломления n.

3.2.6 Все измерения повторить не менее трех раз, измеренные и расчетные величины записать в таблицу 2.

3.2.7 Сделать расчет абсолютных погрешностей для каждого опыта . Затем найти их квадраты и сумму квадратов .

3.2.8 Среднее квадратическое отклонение найти по выражению

,

затем по таблицам Стьюдента (Приложение А) для трех опытов (N = 3) и доверительной вероятности Р = 0,95 найти коэффициент t_P,N.

Найти границы доверительного интервала

и относительную ε_n погрешность (%):

e_n = .

3.2.9 Окончательный результат представить в виде

n = .

 

4 Контрольные вопросы

4.1 Что называется абсолютным и относительным показателем преломления?

4.2 Что называется фокусом линзы, оптической силой?

4.3 Начертите ход лучей в микроскопе.

4.4 Что такое разрешающая способность микроскопа?

4.5 Как определить увеличение микроскопа?

4.6 Как определить показатель преломления стекла с помощью микроскопа?

4.7 Начертите ход лучей в пластинке и выведите формулу для определения показателя преломления.

4.8 Как влияет толщина пластинки на точность определения показателя преломления?

4.9 Какова зависимость между показателем преломления и длиной волны света в вакууме и в среде? Каким термином принято называть зависимость n от l?

 

 

Лабораторная работа № 2

Определение показателя преломления жидкостей

Рефрактометром

 

Цель и задачи работы: Ознакомление с основными законами геометрической оптики; изучение принципа действия рефрактометра и определение показателей преломления жидкостей; определение концентрации растворов по экспериментальному графику.

 

Общие сведения

Показатель преломления является важнейшей оптической характеристикой жидкости, связан с ее химической структурой, с концентрацией раствора и ее плотностью.

Явление полного отражения света используется в призмах полного отражения. Такие призмы применяются в оптических приборах (например, в биноклях, перископах), а также в рефрактометрах, позволяющих определять показатели преломления тел (жидких и твердых).

Явление полного отражения используется также в световодах, представляющих собой тонкие, произвольным образом изогнутые нити (волокна) из оптически прозрачного материала. В волоконных кабелях применяется стеклянное волокно, сердцевина которого окружается оболочкой из материала с меньшим показателем преломления.

Свет, падающий на торец световода под углами, большими предельного, претерпевает на поверхности раздела сред полное отражение и распространяется только по световедущей жиле. Световоды используются в электронно-лучевых трубках, в электронно-вычислительных машинах, для кодирования информации, в медицине (например, для диагностики желудка), для целей интегральной оптики и т.д.