Лабораторная работа № 7 Тема: «Наблюдение интерференции, дифракции и поляризации света»

Цель работы:

учебная: пронаблюдать интерференцию и дифракцию света и зарисовать увиденные картины;

профессиональная: узнать происхождение радужных цветов на поверхности жирного супа и свежезаваренного чая.

Должен знать: явления интерференции и дифракции света, условия их наблюдения;

уметь: объяснять происхождение радужных цветов при интерференции и дифракции света, уметь отличать их от дисперсионных;

Оборудование: пластины стеклянны - 2 шт., лоскуты капроновые или батистовые, металлическая ширма с узкой щелью, перья птиц, дифракционная решетка, прибор «кольца Ньютона», лампа накаливания, SD диск, грампластинка.

Краткая теория:

Если свет представляет собой поток волн, то должны наблюдаться интерференция и дифракция света. Интерференция световых волн - сложение двух волн, вследствие которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства. Результат интерференции (усиление или ослабление результирующих колебаний) зависит от угла падения света. Световые волны огибают препятствия, сравнимые по размерам с длиной световой волны. В этом состоит явление дифракции света. Из-за того, что длина световой волны очень мала, угол отклонения света от направления прямолинейного распространения невелик. Поэтому для отчётливого наблюдения дифракции нужно либо использовать очень маленькие препятствия, либо же располагать экран далеко от препятствий.

Порядок выполнения работы:

1. Наблюдение интерференции света:

А) стеклянные пластины тщательно протереть, сложить вместе и сжать пальцами.

Б) рассматривать пластины в отражённом свете на тёмном фоне (располагать их надо так, чтобы на поверхности стекла не образовывались слишком яркие блики от окон или белых стен).

В) в отдельных местах соприкосновения пластин наблюдать яркие радужные кольцеобразные или правильной формы полосы.

Г) заметить изменения формы и расположения полученных интерференционных полос с изменением нажима.

Д) зарисовать наблюдаемую картину.

Е) попытаться увидеть интерференционную картину в проходящем свете.

Ж) пронаблюдать интерференционную картину с помощью прибора «кольца Ньютона».

2. Наблюдение дифракции света:

A) установить в металлической ширме щель шириной 0,5 мм.

Б) приставить щель вплотную к глазу, расположив ее вертикально.

B) смотря сквозь щель на светящуюся нить лампы, наблюдать по обе стороны нити радужные полосы (дифракционные спектры).

Г) изменяя ширину щели от 0,5 до 0,8 мм, заметить, как это изменение влияет на дифракционные спектры.

Д) наблюдать дифракционные спектры в проходящем свете с помощью лоскутов капрона или батиста, перьев птиц, дифракционной решетки.

Е) провести наблюдение дифракционного спектра в отраженном свете с помощью грампластинки, CD-диска, расположив из горизонтально на уровне глаз.

Ж) зарисовать наблюдаемую картину (наиболее понравившуюся).

З) сделать вывод в конце работы.

Основные правила техники безопасности:

1. Осторожно обращайтесь со стеклянными пластинами.

2. Не дотрагивайтесь руками до клемм лампы накаливания, лишенных изоляции.

Контрольные вопросы:

1. Когда наблюдается интерференция и дифракция?

2. Какие условия необходимы для получения интерференции света.

3.От чего зависит результат интерференции?

4. Как изменится картина дифракционного спектра при удалении экрана от решетки.

5. В чем состоит явление дифракции?

Лабораторная работа №8

Тема: «Наблюдение сплошного и линейчатого спектров»

Цель работы:

учебная: пронаблюдать сплошной и линейчатый спектры;

профессиональная: выяснить, как осуществляется люминесцентный анализ пищевых продуктов.

Должен знать: понятия: спектр, спектральный анализ, люминесценция; виды спектров, устройство спектроскопа;

уметь: отличать сплошной спектр от линейчатого, наблюдать спектры излучения с помощью призмы и спектроскопа;

Оборудование: спектральные трубки с разными газами; блок питания, прибор для зажигания спектральных трубок; стеклянная пластина со скошенными гранями; спектроскоп, лампа накаливания, лампа дневного света.

Краткая теория:

Все спектры, как показывает опыт, можно разделить на три типа.Непрерывные спектры дают тела находящиеся в твёрдом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы. В спектре нет разрывов, можно видеть сплошную разноцветную полосу. В непрерывном спектре представлены с различной интенсивностью все длины волн. Для получения непрерывного спектра нужно нагреть тело до высокой температуры. Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном состоянии. Каждый из них - это частокол цветных линий различной яркости разделённых широкими тёмными полосами. Обычно для наблюдения линейчатых спектров используется свечение паров вещества в пламени или свечение газового разряда в трубке. Полосатые спектры создаются молекулами не связанными или плохо связанными между собой. Полосатый спектр состоит из отдельных полос, разделённых тёмными промежутками. Для наблюдения молекулярных спектров так же, как и для наблюдения линейчатых спектров, используют сечение паров в пламени или сечение газового разряда.

Порядок выполнения работы:

1. Наблюдение сплошного (непрерывного) спектра:

а) солнечный;

б) от лампы накаливания;

в) от лампы дневного света.

2. Наблюдение линейчатых спектров, зарисовать основные линии:

а) гелий – Не

б) водород – Н

в) криптон – Кг

г) неон – Nе

Основные правила техники безопасности:

1. Аккуратно обращайтесь со стеклянными призмами, не допускайте их падения.

2. Не дотрагивайтесь руками до прибора для зажигания спектральных трубок (там высокое напряжение!).

Контрольные вопросы:

1) Что является причиной электролюминесценции, катодолюминесценции?

2) Что является основным элементом спектрального аппарата?

3) Зависят ли длины волн линейчатого спектра от способа возбуждения атомов?

4) Какие операции нужно проделать с крупицей вещества, чтобы узнать ее химический состав при помощи спектрального анализа?

Лабораторная работа №9

Тема: «Изучение треков заряженных частиц (по готовым фотографиям)»

Цель работы:

учебная: изучить треки заряженных частиц;

профессиональная: познакомиться с методами определения радиоактивности пищевых продуктов.

Должен знать: основные методы регистрации ионизирующих излучение, как зависит длина трека от энергии частицы, толщина трека от скорости частицы;

уметь: определять удельный заряд частицы;

Оборудование: готовые фотографии треков, калька, линейка.