Практическая часть работы

Упражнение 1. Измерение показателя преломления прозрачных

жидкостей

1. Откинуть верхнюю часть измерительной головки 2 (рис.3а), тщательно промыть спиртом поверхности призм и протереть их мягкой салфеткой.

2. На поверхность измерительной призмы нанести несколько капель исследуемой жидкости и осторожно закрыть головку.

3. Установить осветительное зеркало 4 (рис.3а) так, чтобы свет от источника попадал через окошко в измерительной головке в осветительную призму и равномерно освещал поле зрения.

4. Откинуть крышку 8 измерительной шкалы (рис.3б).

5. Наблюдая в окуляр зрительной трубы 3, найти границу светотени.

6. Устранить окраску границы светотени вращением маховичка–1 (позиция 5 на рис.3а).

7. Совместить границу светотени с перекрестием окулярного микрометра вращением маховичка–2 (позиция 7 на рис.3а).

8. По показаниям шкалы окулярного микрометра определить показатель преломления жидкости n.

9. Повторить измерения несколько раз. Результаты измерений занести в табл.2.

10. Измерения, аналогичные пп.1-9 произвести для всех исследуемых жидкостей

Таблица 2

Жидкость	Номер опыта	n	_ n	Δn	n
Вода	1 2 3 … N
Глицерин	1 2 3 … N
Спирт	1 2 3 … N

Упражнение 2. Измерение средней дисперсии жидкости

1. Повторить действия, указанные в пп.1-7 упражнения 1.

2. Произвести отсчет значения Z₁ по одной из шкал лимба 6 относительно неподвижного центрального штриха. Продолжая вращение маховичка в ту же сторону, повторно добиться четкой границы раздела света и тени без радужной окраски. В этом случае против неподвижного штриха должна находиться вторая часть шкалы лимба. Произвести второй отсчет значения Z₂. Таким образом первый и второй отсчеты различаются тем, что они производятся на разных участках шкалы лимба.

3. Повторить действия п.2 не менее пяти раз.

4. Найти среднее арифметическое значение Z.

5. По таблицам, приведенным в Приложении, вычислить среднюю дисперсию данной жидкости по формуле

где А, В и σ - числа, которые находят методом интерполирования. (См. применение метода на приведенном ниже примере.)

Примечание. Учесть что при Z > 30, значение σ отрицательно.

Пример расчета средней дисперсии воды

Пусть оказалось по результатам измерения, что величина показателя преломления воды n_D = 1,333. Произведенные при этом отсчеты Z представлены в табл.3.

Таблица 3

Z1 (на одном участке лимба)	Z2 (на другом участке лимба)
41,7	42,1
41,7	42,2
41,6	42,0
42,0	41,9
4 1,8	41,9

В табл.1 для n_D = 1,330 и n_D = 1,340 находим А₁ = 0,02420 и А₂ = 0,02415 соответственно. В столбце для  между строками А₁ и А₂ находим  А = А₂  А₁ = 5. Это означает, что приращению  n = 0,01 соответствует приращение А = 0,00005.

В нашем случае n = 1,3330  1,3300 = 0,003. Соответствующее приращение А найдем в табл.3. Для этого по горизонтали находим столбец с абсолютным значением А = 5, а по вертикали ищем строку со значением, равным третьей значащей цифре величины n_D = 1,3330, т.е. цифру 3. Получаем 1,5, т.е. А =  0,000015. Следовательно

А = А₁ + А = 0, 02418.

Аналогично находим В₁ = 0, 03125 и В₂ = 0, 03108, В = 17. В Табл.3 находим в столбце цифру 3, а в строке - число 17. На пересечении строки и столбца - число 5,1, т.е. В =  0,000051. Следовательно

В = В₁ + В = 0, 03120.

Найдем теперь величину σ. По результатам эксперимента мы определили = 41,9. По табл.2 Приложения в столбце Z находим, что Z₁ = 41 со-ответствует σ₁ =  0, 545; Z₂ = 42 соответствует σ₂ =  0,588. (Здесь σ  0, так как Z  30) При изменении  Z = Z₂  Z₁ =1,  σ = σ₂  σ₁ =  0, 043. В нашем случае  Z = 41,9  41,0 = 0,9. По табл.3 находим по горизонтали  = 43, а по вертикали 9. На пересечении столбца и строки получим 38,7, т.е.  σ =  0,0387. Следовательно

σ = σ₁ + σ =  0,545  0,0387   0,584.

З ная теперь все числа А, В и σ , определяем искомую среднюю дисперсию

и соответствующий коэффициент дисперсии