33
Максимальну відносну похибку є визначення показника заломлення знаходять за
формулою:
,
CD
CD
AE
AE
DАЕ=DDC=1мм+1мм=2мм.
Максимальна абсолютна похибка визначається формулою:
n
n
Хід роботи
1. Запустити модель «Відображення та заломлення світла»
2. Встановити падаючий промінь a=30
о
, виміряйте довжини катетів AE та ОС
трикутників.
3. Повторити пункт 2 для кутів a=45
о
, 60
о
.
4. Обчисліть показники заломлення для всіх кутів падіння та межу похибки
вимірювань.
5. Запишіть дані до таблиці, зробіть висновки.
Таблиця 1 – Вимірювання та розрахунки
a Покази вимірювань Розраховано
АЕ, мм ВС, мм n DАЕ, мм DВС, мм e n
c
30
45
о
60
о
Контрольні запитання
1. Який фізичний зміст абсолютного показника заломлення? Відносного?
2. Які виміри здійснюють для визначення відносного показника заломлення
середовища?
3. Чи залежить відносний показник заломлення від кута падіння?
4. Що можна сказати про напрям падаючого і вихідного променів під час
проходження світла через плоскопаралельну пластинку?
5*. За якої умови кут падіння пучка світла дорівнює куту заломлення?
6*. Чи завжди буде вихідний промінь?
6. Яке співвідношення між показниками заломлення матеріалу пластинки
відносно повітря і повітря відносно матеріалу пластинки?
34
Лабораторна робота №13
Тема: Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки
Мета: Визначити довжину світлової хвилі, знаючи сталу дифракційної решітки і кут
відхилення променя світла від прямолінійного напряму поширення.
Обладнання: Дифракційна решітка з вимірювальною установкою, зображеною на мал. І.,
джерело світла (лампочка розжарювання або свічка).
Теоретичні відомості
У роботі на визначення довжини світлової хвилі використовують дифракційну
решітку з періодом 1/100 мм або 1/50 мм (періоди вказано на решітці). Решітка - це
основна частина вимірювальної установки, зображеної на мал. 1. Решітка 1 встановлена в
тримачі 2, що прикріплений до кінця лінійки 3. На лінійці розміщується чорний екран 4 з
вузькою вертикальною щілиною 5 посередині. Екран можна переміщувати вздовж
лінійки, щоб змінювати його відстань до дифракційної решітки. На екрані і лінійці є
шкала з міліметровими поділками. Вся установка закріплена на штативі 6.
Рисунок 1. Рисунок 2.
Якщо дивитися крізь решітку і щілину на джерело світла (лампочку розжарювання
чи свічку), то на чорному фоні екрана можна спостерігати по обидва боки від щілини
дифракційні спектри 1-го, 2-го і т. д. порядків. Довжина хвилі визначається за формулою.
,
sin
k
d
де d - період решітки, k - порядок спектра, j - кут, під яким спостерігається максимум
світла відповідного кольору.
Оскільки кути, під якими спостерігаються максимум 1-го і 2-го порядків, не
перевищують 5°, то замість синусів кутів можна брати їхні тангенси. З малюнка 2 видно,
що
,
a
b
tg
Відстань а від решітки до екрана визначають за допомогою лінійки, а відстань b від
щілини до вибраної лінії спектра - за шкалою екрана., Отже, довжина хвилі становитиме
,
ka
db
Примітка. Якщо кути під якими спостерігаються спектри більше 5°, тоді
