2.2.4. Определение показателя преломления

1. Включите осветитель.

2. Настройте зрительную трубу (при отсутствии призмы) так, чтобы при включенном осветителе изображение щели имело четкие края.

3. Установите указатель окуляра зрительной трубы в вертикальное положение. Глядя в окуляр, совместите указатель окуляра с серединой изображения щели осветителя.

4. Установите призму на столик так, чтобы основание призмы было примерно перпендикулярно экрану со щелью, и луч из осветителя попадал на одну из боковых граней (рис. 1.9 а).

5

Рис. 1.9

. Вращайте зрительную трубу по направлению к основанию призмы до тех пор, пока не появится спектр. Совместите середину спектра с вертикальным указателем трубы. Далее, не вращая зрительную трубу, поверните столик с призмой в ту или иную сторону и наблюдайте, куда движется спектр, т.е. увеличивается или уменьшается отклонение. Столик с призмой следует вращать так, чтобы спектральная линия приближалась к направлению неотклоненного светового луча. При этом может случиться, что спектр выйдет из поля зрения зрительной трубы. В этом случае, продолжая вращать столик с призмой в том же направлении, зрительную трубу ведут вслед за линией. Пройдя некоторое расстояние, спектр остановится и затем начнет возвращаться назад. В этом положении призма будет установлена на угол наименьшего отклонения.

6. Поочередно совмещайте указатель окуляра, установленный в вертикальное состояние, с серединой каждой цветной линии спектра: красная, оранжевая, желтая, зеленая, голубая и фиолетовая.

7. Снимите отсчеты и запишите их с учетом знака для каждой линии спектра в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Цвет линии спектра	Длина волны , нм	Положение окуляра		min	n
		слева,	справа,

8. Поверните столик с призмой на 180 так, чтобы луч света падал на другую грань призмы (рис. 1.9б) и выполните пункты 6 и 7.

9. Снимите отчеты и запишите их с учетом знака для каждой линии спектра в таблицу 1.4.

10. По формуле определите угол для каждой линии спектра.

11. По формуле (1.23) рассчитайте показатель преломления для каждой линии спектра и запишите полученные значения в таблицу 1.4.

12. Постройте зависимость показателя преломления от длины волны излучения.

Вариант 2

2.2.5. Изучение зависимости показателя преломления призмы от длины волны

В

Рис. 1.10

данной работе на компьютере моделируется прохождение луча белого света через призму и разложение его в спектр. При запуске работы на экране появится изображение (рис. 1.10). Необходимо ознакомиться предварительно с работой и порядком его выполнения. При нажатии кнопки Эксперимент на экране появится окно с изображением призмы и транспортира, который можно передвигать, а призму вращать (рис. 1.11).

1. Измерьте преломляющий угол призмы. Для измерения преломляющего угла призмы воспользуйтесь транспортиром. Переместите транспортир в нужную область экрана, удерживая нажатой левую кнопку «мыши». Измерение преломляющего угла призмы можно проводить только когда «ползунок», расположенный в нижней части экрана, находится в крайней левой позиции.

2

Рис. 11

. Определите угол наименьшего отклонения спектральной линии красного цвета. Используя «ползунок», расположенный в нижней части экрана, поворачивайте призму со столиком до тех пор, пока луч данного спектрального цвета будет отклоняться от падающего на призму белого луча на наименьший возможный угол – угол наименьшего отклонения (_min). При помощи транспортира измерьте угол наименьшего отклонения для данной длины волны. Результаты измерения занесите в таблицу 1.5.

3. Определите угол наименьшего отклонения оставшихся спектральных линий. Выполните для остальных спектральных линий последовательность действий согласно пункту 2.

4. Вычислите показатель преломления для каждой длины волны по формуле (23).

5. Постройте график зависимости показателя преломления от длины волны.

Таблица 1.5

Цвет линии спектра	Длина волны, нм	Преломляющий угол	Угол наименьшего отклонения	Показатель преломления

6. Определите дисперсию призмы для трех разных длин волн по наклону зависимости показателя преломления от длины волны. Дисперсия графически представляет собой тангенс угла наклона касательной, проведенной к данной точке кривой.