
- •Часть II. Оптика
- •I. Элементы геометрической оптики
- •Упражнение1
- •С одержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •2.Определение главного фокусного расстояния собирающей линзы по величине его изображения.
- •Упражнение 2 определение главного фокусного расстояния рассеивающей линзы
- •Порядок выполнения работы
- •Б) Наблюдение за хроматической аберрацией линз. П орядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Синус угла падения относится к синусу угла преломления , как скорость света в первой среде относится к скорости света во второй среде : .(1.4)
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 определение показателя преломления жидкостей призменным рефрактометром
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •II. Интерференция света
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •III. Дифракция света
- •Содержание и методика выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 определение линейной дисперсии решетки Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •IV. Поляризация света
- •Порядок выполнения работы
- •VI. Фотоэффект
- •1. Закон Столетова: при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света.
- •2. Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •VII. Компьютерное моделирование оптических явлений лабораторная работа № 7 определение радиуса кривизны линзы с помощью колец ньютона
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы допуска
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа№8 моделирование оптических систем Вопросы допуска
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Литература
- •Содержание
Порядок выполнения работы
Измеряют микрометром истинную толщину стеклянной пластинки
в том месте, где нанесены штрихи, и берут ее значение в миллиметрах.
Определяют кажущуюся толщину стеклянной пластинки
, для чего пластинку кладут на столик микроскопа под объектив так, чтобы оба штриха пересекали оптическую ось прибора.
Двигая тубус микроскопа, добиваются четкого изображения видимого в микроскоп штриха, нанесенного на верхнюю поверхность пластинки. Записывают отсчет микрометрического винта и считают его за нулевое деление (от этого нулевого деления производят дальнейшие отчеты).
Опускают тубус микроскопа до получения четкого изображения штриха на нижней поверхности пластинки. Новый отсчет микрометрического винта показывает кажущуюся толщину пластинки:
, где -число полных оборотов барабана винта,
- шаг винта, 50-число делении в одном полном обороте барабана, 0,002- цена одного деления барабана винта,
- число делении в неполном обороте барабана. Как видно, за один полный оборот барабана микрометрического винта тубус микроскопа перемещается на
.
Вычисляют показатель преломления стекла по формуле: . Измерения проводят не менее трех раз. Полученные результаты заносят в таблицу.
№ п/п |
H мм |
N |
m |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Упражнение 2 определение показателя преломления жидкостей призменным рефрактометром
Оборудование: рефрактометр типа ИРФ-22, исследуемые жидкости, промокательная бумага.
Содержание и метод выполнения работы
Определение показателя преломления жидкостей и растворов при помощи призменного рефрактометра основана на использовании явления, обратного явлению полного внутреннего отражения света.
На приборе можно исследовать вещества, показатель преломления которых меньше показателя преломления измерительной призмы.
О
сновной
частью рефрактометра являются две
призмы
и
(рис.1.14), изготовленные из стекла сорта
флинтгласа с большим показателем
преломления. Между этими призмами
помещают несколько капель исследуемой
жидкости.
Призма 1
с хорошо отполированной гранью
является измерительной, а призма 2
с матовой гранью
-осветительной.
Рассмотрим ход лучей
в призмах. От источника света лучи падают
на грань
,
преломляются и падают на матовую
поверхность
.
Вследствие рассеивания матовой
поверхностью в исследуемую жидкость
входят лучи различных направлений.
Проходя слой жидкости, лучи попадают
на грань
призмы 1.
Т.к. показатель преломления жидкости
меньше
показателя преломления измерительной
призмы
,
то лучи всех направлений, преломляясь
на границе жидкость-стекло, входят в
призму 1.
Применяя закон
преломления, запишем:
,
или
.(1.5)
Из (1.5) видно, что с
увеличением угла
угол
также
увеличится, достигая максимального
значения при угле падения
,
то есть, когда падающий луч скользит по
поверхности
.
З
десь
имеет место явление, обратное явлению
полного внутреннего отражения. Так как
зазор между призмами 1
и
2 очень мал, то
приближенно можно считать, что лучи с
наибольшим углом падения являются
скользящими.
Тогда, считая
,
можно написать:
.
Таким образом, зная и угол преломления , можно вычислить . Если на пути лучей, выходящих из призмы, поставить зрительную трубу, то нижняя часть ее поля зрения будет освещена, а верхняя - останется темной. Получающаяся граница света и тени определяется лучом, выходящим из призмы под предельным углом, как показана на рисунке (1.15).
Скользящий луч по границе АС будет определять границу освещенной и темной частей поля зрения.