Вывод рабочей формулы

Пусть на плоской стеклянной пластинке толщиной Н имеется царапина С. Еcли смотреть сверху, то она кажется приподнятой на высо­ту h вследствие закона преломления света. Из ΔАВС и ΔАВС (рис. 4), следует, что

BC = H = ABctgr, (3)

BC = H – h = ABctgi, (4)

Поделив уравнение (3) на (4), получим

= .

Или, учитывая, что сtg = .

Получим

= . (5)

Если смотреть вертикально, то вследствие малости углов r и i тангенcы углов можно заменить синусами. Это справедливо до углов ≤5°, например, tg5°= 0,0875, sin 5°= 0,0872, т.е. отличаются на 0,3%.

Рис.4.

Тогда из (5) получим

= = = n₂₁.

Отсюда получаем рабочую формулу

n₂₁ = . (6)

Устройство лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из микроскопа и двух плоскопараллельных стекол, помещенных на предметном столике микроскопа. На поверхности нижнего стекла нанесена царапина.

Труба микроскопа может перемещаться с помощью двух винтов. Верхний винт служит для предварительной настройки, а нижний снабжен микрометрическим механизмом с шагом винта 0,1 мм (один полный оборот винта перемещает трубу микроскопа вдоль ее оси на 0,1 мм). На нижнем винте укреплен барабан со шкалой, имеющей 50 делений. Цена каждого деления 0,002 мм указана на микроскопе.

Для измерения толщины стеклянной пластинки служит микрометр.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с измерительными приборами, установить их точ­ность.

2. Поставить на нуль шкалу барабана микрометрического винта.

3. Положить на предметный столик стеклянную пластинку (с нанесен­ной царапиной) царапиной вверх.

4. С помощью верхнего винта (кремольеры) наводим окуляр на царапину.

5. Ставим вторую стеклянную пластинку на первую.

6. С помощью нижнего микрометрического винта наводим трубу микроскопа на резкое изображение царапины. При этом подсчитываем число пол­ных оборотов барабана N и число неполных делений последнего оборота М.

7. Заносим показания N и М в таблицу.

8. С помощью микрометра измеряем толщину второй стеклянной пластинки Н и заносим показания в таблицу.

№ изм.	N	M	h, мм	Н	n	 n	nист = nср ±Δnср.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Среднее значение