2. Порядок выполнения работы Упражнение 1 Измерение угла между гранями с помощью автоколлиматора

Установите призму на столик, как показано на рис. 9.2-а щель коллиматора осветить ртутной лампой. Установите призму на столик так, чтобы одна из ее граней располагалась перпендикулярно к одному из винтов наклона столика. Поворачивая зрительную трубу, найдите автоколлимационное изображение светящегося перекрестия и совместите его вертикальную ось с вертикальной осью перекрестия трубы. Снимите отсчет А₁ по лимбу. Поворотом в горизонтальной плоскости трубы или столика с призмой на величину найдите автоколлимационное изображение светящегося перекрестия, отраженного от второй грани призмы и совместите его с перекрестием трубы. Снимите отсчет А₂ по лимбу. Вычислить угол по формуле , где .

Упражнение 2 Измерение угла между гранями призмы методом отражения

Установите призму на столик, как показано на рис. 9.2-б щель коллиматора осветить ртутной лампой. При измерении угла призмы методом отражения используется коллиматор и зрительная труба. Между коллиматором и трубой устанавливается угол порядка . Осветите щель коллиматора (можно использовать ртутную лампу) и, поворачивая столик, совместите изображение щели коллиматора, полученное при отражении от первой грани призмы, с вертикальной нитью перекрестия окуляра трубы. Видимая ширина щели должна быть в 2-3 раза больше нити перекрестия. Снимите отсчет В₁. Поверните столик с призмой до совмещения изображения щели, полученного при отражении от второй грани, с нитью перекрестия трубы, снимите отсчёт В₂. Угол призмы определить по формуле , где .

Упражнение 3 Определение коэффициента преломления по углу наименьшего отклонения лучей

1. Установите призму на столик, как показано на рис. 9.2-в щель коллиматора осветить ртутной лампой.

2. Найдите изображение спектра в поле зрения трубы, наведите трубу на одну из двух желтых линий (длины волн основных линий спектра излучения ртутной лампы в видимой области представлены в приложении В).

3. Наблюдая в трубу, поворачивайте столик так, чтобы линия перемещалась вправо (при этом угол отклонения этих лучей уменьшается). В некоторый момент времени линия начнет двигаться в обратном направлении.

4. Установив момент остановки изображения линии, снимите отсчет по лимбу А₄. Момент изменения направления движения линии и есть то положение призмы относительно коллиматора, при котором лучи идут по пути угла наименьшего отклонения.

5. Не снимая призмы со столика, вращая зрительную трубу, совместите изображение щели коллиматора, с перекрестием трубы, снимите отчёт (см. рис. 2-в). Наименьший угол отклонения рассчитывается по формуле .

Значение показателя преломления определить по формуле:

,

где - угол при вершине призмы, измеренный в упражнении 1 или 2.

6. Определите показатели преломления для всех наблюдаемых линий в соответствии с п.п. 1-5.

Для обработки результатов используйте следующую методику.

Из (9.12) следует, что

. (9.13)

Если в соответствии с (9.13) по экспериментальным точкам построить аппроксимирующую прямую , то с учетом (9.12) получим:

. (9.14)

Определите и , и используя то обстоятельство, что не зависят от , найдите , а затем с помощью (9.14) - . Зная , вычислите N.

7. Постройте график зависимости .

8. Используя численные значения и из (9.14), с помощью (9.13) определите , , . вычислите среднюю дисперсию и число Аббе (см. лабораторную работу №4). По величинам и определите сорт стекла, из которого приготовлена исследуемая призма.