Описание экспериментальной установки
Схема установки с обозначением компонентов изображена на рис.5.
Рис. 5.
Схема экспериментальной установки Колец Ньютона для определния длины волны:
1. Источник света, 2. Линейный конденсор, 3. Интерференционный фильтр, 4. Устройство для получения колец Ньютона,5. Линза,
6. Экран
Подготовка оборудования к работе.
Закрепите ртутный фонарь высокого давления с двойным конденсором (2) (фокус 60 мм), держатель с интерференционным фильтром (3), устройство для получения колец Ньютона (4), держатель линзы с фокусом 50 (5) мм и полупрозрачный экран (6) на расстоянии 40 см от линзы на оптической скамье.
Порядок выполнения работы
1. В начале эксперимента отрегулируйте траекторию хода лучей, сначала без светофильтров, чтобы на экране можно было наблюдать четкие кольца интерференции.
2. Затем вставьте желтый светофильтр в держатель для линзы. При помощи трех регулировочных винтов на устройстве для получения колец Ньютона установите плосковыпуклую линзу на плоскопараллельной стеклянной пластине так, чтобы светлый центр колец интерференции находился в средней точке миллиметровой шкалы, спроецированной на экран. В процессе регулировки убедитесь, что линза и стеклянная пластина только прикасаются друг к другу.
3. Определите
радиусы светлых колец Ньютона
для трех различных интерференционных
фильтров в порядке, указанном
преподавателем.
В экспериментальной
установке значение радиуса кривизны
плосковыпуклой линзы примерно равно R
= 12 м. Эти данные целесообразно использовать
только для контроля точности выполненных
измерений R и
.
Результаты измерений занести в таблицу
1.
4. Построить график
зависимости
.
5. Используя
соотношение (8) для каждого кольца
рассчитать значение
следующим
образом:
Найдите его среднее значение.
Найдите радиус кривизны линзы R (для каждого кольца) для фильтров с известной длинной волны. Рассчитать среднее значение радиуса кривизны линзы.
6. По полученному среднему значению радиуса кривизны , определите неизвестные длины волн (для зеленого и фиолетового фильтров). Полученные результаты занести в таблицу 2.
7. Найдите величину зазора d0 . Рассчитайте погрешности измерений , d0 и .
Таблица 1
Результаты измерений радиусов колец
№ кольца |
r, мм, зел |
r, мм, жёлт |
r, мм, фиол |
1 |
|
|
|
… |
|
|
|
10 |
|
|
|
Таблица 2
Результаты вычислений R и λ
№ кольца |
r мм, зел |
r2, м2 ,зел |
r2 ,м2 |
R,м |
2d0R,м2 |
,А |
1 |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
Ср зн. |
|
|
|
|
|
|