2курс 1сем / ЛР1О физика

1. Цель работы.

Определить длину волны монохроматического света в видимой области спектра и преломляющий угол бипризмы Френля.

2. Описание лабораторной установки.

На противоположных концах оптической скамьи закреплены: источник света с фильтром (1) и раздвижной щелью (2) и измерительный

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки.

микроскоп (6). Увеличение микроскопа можно изменять, передвигая его тубус. Измерительная шкала микроскопа, помещенная внутри окуляра, имеет цену деления, различную для разных положений тубуса микроскопа. В процессе работы все элементы установки располагают на оптической скамье на одной высоте, при этом между щелью и микроскопом на разных этапах работы располагают держатель (5) с перекрестием, бипризму Френеля (3), закрепленную в оправе, и собирающую линзу (4).

Параметры установки.

Таблица 2.1

Длина тубуса микроскопа	130	140	150	160	170	180
Цена деления С (мм)	0,30	0,27	0,25	0,23	0,22	0,20

3. Рабочие формулы.

Вычисление длины световой волны:

λ = δ (1)

где, λ – длина волны, δ – ширина полосы интерференции, d – расстояние между источниками, L – расстояние между экраном и источниками.

Вычисление преломляющего угла:

α = (2)

где, d – преломляющий угол, l – расстояние от цели до бипризмы, n – показатель преломления стекла.

Вычисление расстояния между мнимыми источниками:

δ = *c (3)

где, ΔY – расстояние на котором укладывается k полос, k – светлые полосы интерференции, с – цена деления окулярной шкалы микроскопа.

Вычисление расстояния между мнимыми источниками:

d = d₁ (4)

где, d – расстояние между мнимыми источниками, d₁ – расстояние меду двумя яркими полосками, D – расстояние от линзы до мнимых источников (щель), D₁ – расстояние от линзы до изображений источников.

4. Результаты измерений и вычислений.

Длина тубуса – 130мм ⇒ с = 0,30

k = 4(полоски)

ΔY = 1см = 10мм

d₁ = 2мм

D = 650мм

l = 50см

L = 85см

n = 1,5

5. Пример расчетов по рабочим формулам.

(3) δ = 10/4*0,3 = 0,75*10^-3

(4) D₁ = 850-650 = 200мм

(1) λ = (0,75*10^-3)*6,5*10^-3/0,35 = 5,735*10^-3

(2) α = 6,5/(2*500*(1,5-1)) = 0,013

6. Вычисление погрешностей.

   1. Систематическая погрешность длины волны.

_λ = δ _L + δ _d

_λ = 0,75*10^-3*6,5*10^-3/(0,85)²*0.005+(0,75*10^-3)*0,0001/0,85 = 0,035*10^-3 нм

2. Погрешность преломляющего угла:

_α = _d / 2l(n-1) + d*_L/2l²(n-1)

_α = 0,0001/2/0,5/(1,5-1)+6,5*0,005/2/0,5²/(1,5-1) = 0,13 рад.

7. Выводы

Длина волны монохроматического света λ = (5,735±0,035)*10^-3нм с преломляющим углом бипризмы α = 0,01±0,13рад.

Результаты отличаются от теоретических значений. Это объясняется тем, что в проведение опыта были допущены погрешности.