Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
Факультет ____________________________________
Кафедра _____________________________________
Отчет защищен с оценкой________________
____________________________________
(подпись преподавателя) (инициалы, фамилия)
“____”____________ 201_ г.
Отчет
по лабораторной работе №____
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(название лабораторной работы)
по дисциплине ____________________________________________________
(наименование дисциплины)
_________________________________________________________________
(обозначение документа)
Студент группы _______________________________________
(инициалы, фамилия)
Преподаватель _______________________________________
(должность, ученое звание) (инициалы, фамилия)
БАРНАУЛ 2015
Лабораторная работа № 8 Определение радиуса кривизны плосковыпуклой линзы методом наблюдения колец Ньютона
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
|
|
|
|
Приборы и оборудование: |
|
|
|
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Теоретическое обоснование работы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Описание лабораторной установки
Система получения колец Ньютона (линза – плоская пластинка) располагается на подвижном столике измерительного микроскопа, который предназначен для наблюдения и измерения диаметров этих колец (рис. 1). На столике микроскопа помещается линза в держателе 14. При этом держатель с линзой располагают так, чтобы точка соприкосновения линзы со стеклянной пластинкой находилась на оптической оси окуляра микроскопа 6. В качестве источника света используется осветитель в насадке 8 со светофильтром ( = 658 нм). Четкого видения интерференционной картины добиваются вращением рукоятки 12.
Рис. 1. Схема установки для наблюдения и измерения диаметров колец Ньютона |
1 – корпус микроскопа; 2 – столик для работы в отраженном свете; 3 – столик для работы в проходящем свете; 4 – биокулярная насадка; 5 – фиксатор столика; 6 – винт, фиксирующий биокулярную насадку; 7 – винт, фиксирующий объектив; 8 – осветитель; 9 – окулярная труба; 10 – светофильтр; 11 – стойка; 12 – рукоятка фокусировки; 13 – объектив; 14 – линза со стеклом, создающие кольца Ньютона; 15 – выключатель блока питания |
3 Порядок выполнения работы
В
Рис. 2. Вид интерференционной картины в окуляре измерительного микроскопа
ключить осветитель 8 выключателем 15.Наблюдая в окуляр 9, и, поочередно вращая рукоятку 12 и окуляр, добиться резкого изображения колец и шкалы микрометра одновременно.
Установить линзу со стеклом 14 так, чтобы шкала микрометра пересекала центральное темное кольцо в центре (рис. 2).
Измерить радиусы светлых и темных колец для m = 1, 2, 3, 4, 5 и результаты занести в таблицу. Например, на рис. 2 для светлого кольца с m = 3 левая часть кольца совмещена с деление 19, а правая – 90. Таким образом, диаметр получается
.
Внимание! Центральное темное пятно и первое от центра светлое кольцо имеют m = 0.
Выключить осветитель 8 выключателем 15.
Из полученных отсчетов определить радиусы колец по формуле
.На одной и той же координатной плоскости построить графики зависимости
для светлых и темных колец.
Таблица
m |
dm, дел |
rm, мм |
rm2, мм2 |
R, м |
R, м |
R , % |
Светлые кольца |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
Темные кольца |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
По наклонам графиков определить радиус кривизны линзы как для темных, так и для светлых колец. Для темных колец график должен иметь вид прямой (
),
проходящей через начало координат. Для
светлых колец график также является
прямой (
)
с таким же наклоном. Наклон графиков
(k = R)
определяется радиусом кривизны линзы
и длиной волны света.
Найти среднее значение и оценить ошибки измерений радиуса кривизны сферической поверхности линзы. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.
4 Обработка результатов измерений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫВОДЫ:
|
|
|
|
