Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений

ЗАДАНИЕ 1. Определение радиуса кривизны линзы

1. Установить по заданию преподавателя длину тубуса .

2. Определить цену деления микроскопа (с) по длине тубуса и по таблице перевода, представленной на рабочем столе.

3. Установить на пути лучей светофильтр с известной длиной волны по заданию преподавателя (например, красный).

4. Измерить по окулярному микрометру микроскопа диаметры нескольких колец Ньютона, начиная с первого (не менее пяти). Для этого для выбранного кольца отметить число делений на шкале слева ( ) и справа ( ) от центра. Разность между этими значениями даёт диаметр данного кольца (в делениях):

- .

Например, на рис. 2 для 5-го тёмного кольца =12 делений, а =48 делений. Следовательно, диаметр 5-го тёмного кольца равен 36 делений.

5. Диаметр колец Ньютона (в ) определяется по формуле:

.

6. Вычислить по формуле (6) радиус кривизны линзы три раза (для разных сочетаний и ).

7. Найти среднее значение радиуса кривизны линзы.

8. Результаты эксперимента занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Но-мера колец			кра- сный
										%
Ср

9. Вычислить абсолютную ( ) и относительную ( ) погрешности по формулам:

; .

Окончательный результат записывается в виде:

.

ЗАДАНИЕ 2. Определение длины световой волны

1. Установить на пути лучей светофильтр с неизвестной длиной волны (например, зелёный).

2. Занести в таблицу 2 среднее значение радиуса кривизны линзы, полученного в задании 1.

3. Повторить пункты (2 -5) задания 1 для данного светофильтра.

4. Вычислить по формуле (7) длину волны три раза (для разных сочетаний и ).

5. Найти среднее значение длины волны зелёного света.

Результаты эксперимента занести в таблицу 2.

Таблица 2.

Но-мера колец							Зелён
									%
Ср.

6. Вычислить абсолютную ( ) и относительную ( ) погрешности

по формулам:

;

Окончательный результат записывается в виде:

.

Контрольные вопросы

1. Что называется интерференцией света?

2. Почему интерференция считается одним из основных доказательств волновой природы света?

3. Почему интерференционная картина в белом свете имеет радужную окраску?

4. Что такое оптическая разность хода лучей?

5. Какие лучи называются когерентными?

6. Условия максимума и минимума при интерференции.

7. Способ получения интерференционной картины в виде колец Ньютона?

8. Как получаются кольца Ньютона?

9. Вывести радиусы тёмных колец в отражённом свете.

10. Вывести радиусы светлых колец в отражённом свете.

11. Чем отличаются кольца в отражённом и проходящем свете?

12. Перечислите известные вам применения интерференционных методов.

Рекомендуемая литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики (т.3). М.: Наука, СПб.: Лань, 2006.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. шк., 2004.
3. Справочное руководство по физике. Ч.2. Колебания, волны, оптика, атомная и ядерная физика: Учеб.-метод. пособие.- Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2009.
4. Федосеев В.Б. Физика. Ростов н/Д: Феникс, 2009.

Техника безопасности

1. К работе с установкой допускаются лица, ознакомленные с её устройством и принципом действия.

2. Для предотвращения опрокидывания установки необходимо располагать её только на горизонтальной поверхности.

3. Не следует касаться пальцами поверхностей оптических деталей микроскопа.

Составители: С.И. Егорова, И.Н. Егоров, Г.Ф. Лемешко