Тема 33. Моделирование оптических приборов и определение коэффициента их увеличения (трубы Кеплера и Галилея, микроскоп)

Оптические приборы, такие как труба Кеплера, труба Галилея и микроскоп состоят из двух основных частей: объектива - линзы, обращённой к объекту, и окуляра - линзы, обращённой к наблюдате­лю. Объектив, в качестве которого всегда используется положительная линза, создаёт действительное изображение предмета. Это изображе­ние через окуляр рассматривается или глазом или регистрируется фо­топленкой.

Задание

1. Приведите схемы оптических приборов (трубы Кеплера и Гали­лея, микроскоп), ход лучей при непосредственном наблюдении глазом и ход лучей при фотографировании объекта. Опишите методику опре­деления коэффициента их увеличения, дав теоретическое и экспери­ментальное обоснование этой методики. Дайте анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.

2. Соберите модели оптических приборов и измерьте коэффициенты их увеличения.

3. Проведите обработку результатов измерений с указанием по­грешностей.

Литература

1. Мякишев Г.Я.,Буховцев Б.Б. Физика И. Просвещение, Москва 1994.

2. Физика 11. Под редакцией Пинского А.А. Просвещение Москва 1995.

3. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, том 3. Наука, Москва, 1995.

Тема 34. Измерение показателя преломления стеклянной пластинки с помощью микроскопа

Так как глубина резкости микроскопа невелика, это свойство ис­пользуют для измерения показателя преломления стеклянных пластин различных материалов.

Задание

1. Разработать и описать методику измерения показателя прелом­ления стеклянных пластин с помощью микроскопа, дав достаточно подробное обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы измерения. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых ве­личин.

2. Измерить предложенным методом показатели преломления сте­клянных пластин и привести достаточно подробную обработку резуль­татов измерений с указанием погрешностей.

Литература

1. Мякишев Г.Я.,Буховцев Б.Б. Физика 11. Просвещение, Москва, 1994.

2. Физика 11. Под редакцией Пинского А.А. Просвещение, Москва, 1995.

3. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, том 3. Наука, Москва, 1995.

Тема 35. Исследование дисперсии света с помощью призм и дифракционных решёток

Цель исследования - экспериментальное изучение спектрального состава белого света.

Задание

1. Предложить конструкцию или схему источника белого света.

2. Разработать и описать методику измерения различных длин волн света. Дать анализ погрешностей (ошибок) измерения длины све­товой волны.

3. Экспериментально исследовать явление дисперсии света с по­мощью призм и дифракционных решёток. Определить разрешающую способность призмы и (или) дифракционной решётки. Провести доста­точно подробную обработку результатов измерений.

Литература

1. Мякишев Г.Я.,Буховцев Б.Б. Физика 11. Просвещение, Москва, 1994.

2. Физика И. Под редакцией Пинского А.А. Просвещение, Москва, 1995.

3. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, том 3. Наука, Москва, 1995.

Тема 36. Исследование интерференции света

Цель исследования - экспериментально изучить и дать на осно­ве волновой теории объяснение закономерностям интерференционных явлений: зависимости ширины интерференционной полосы от геоме­трических параметров интерференционной схемы и длины волны из­лучения, а также зависимости числа наблюдаемых полос и их четкости от ширины спектра и размеров источника. Наиболее удобны для таких исследований интерференционные схемы Юнга и Френеля.

Задание

1. Предложите параметры интерференционных схем, позволяющих реально наблюдать интерференционные полосы. Дайте оценку пара­метров источника света. Цроанализируйте трудности, возникающие при реализации схем Юнга и Френеля. Каково влияние размеров диа­фрагмы D определяющей размер источника света.

2. Используя светофильтры, исследуйте зависимость изменения чи­сла наблюдаемых интерференционных полос от полосы пропускания светофильтра.

3. Определите экспериментально ширину интерференционной по­лосы. Исследуйте от каких параметров интерференционной схемы она зависит.

Если в вашем распоряжении есть лазер, убедитесь насколько он облегчает наблюдение интерференционных явлений.

Литература

1. Поль Р.В. "Оптика и атомная физика". Наука, Москва, 1966.

2. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, том 3. Наука, Москва, 1995.

3. Горелик Г.С. Колебания и волны. Физмат, Москва, 1959.