Задание 16.1 Измерение скорости света в воздухе

1. Установите систему отражающих зеркал 3 на минимальном расстоянии от светоизлучающего блока с линзами. Это положение должно соответствовать нулевому делению на станине 4.

2. При помощи ручки на лицевой поверхности блока 6 добейтесь по осциллографу синфазности выходящего и принимаемого сигнала (рис.17.4) .

3. Отодвигайте систему отражающих зеркал, при этом на экране осциллографа будет появляться эллипс (см. рис. 15.5).

Далее отодвигайте систему отражающих зеркал до тех пор, пока фаза принимаемого сигнала по осциллографу относительно излучаемого не изменится на π см.рис. (17.4).

4. Запишите, какому расстоянию ∆x по станине соответствует это положение зеркал.

5. Повторите измерения 5–7 раз.

6. Рассчитайте по формуле 16.2 скорость света в воздухе, сравните с известным значением.

Задание 16.2 Измерение скорости света в прозрачных средах

1. Отодвиньте систему зеркал 3 и поместите между ними и излучающим блоком 6 на специальные подставки сосуд с водой.

2. При каком-то положении зеркал добейтесь по осциллографу синфазности входного и выходного сигнала. Запишите, какой длине x₁ по станине соответствует это положение.

3. Извлеките сосуд с водой из оптической схемы. По осциллографу убедитесь, что теперь сигнал с выхода приходит раньше, чем в предыдущем случае.

4. Отодвигайте систему зеркал 3 из первоначального положения до тех пор, пока фазы входного и выходного сигнала по осциллографу опять не совпадут, как первоначально при наличии воды.

5. Запишите, какому расстоянию ∆x по станине соответствует это положение зеркал.

6. Повторите измерения 5–7 раз.

7. Пункты 1–5 повторите для синтетической смолы.

8. Рассчитайте по формуле 16.3 скорость света в воде и синтетической смоле и по формуле 16.4 соответствующие им показатели преломления. Сравните полученные значения с табличными.

Контрольные вопросы к лабораторной работе 16

1. Сформулируйте физический смысл скорости света.

2. Физический смысл показателя преломления среды.

3. Чем отличается оптический путь от геометрического пути?

4. Какова связь между длиной волны, скоростью распространения света и частотой?

5. Каким образом измерил скорость света Рёмер, Физо?

6. Фигуры Лиссажу. Математическое выражение для кривой Лиссажу.

7. Перечислите основные элементы экспериментальной установки.

8. Какой метод положен в основу измерения скорости света?

9. Какой параметр остается постоянным при переходе из одной среды в другую?

10. Какими тремя векторами характеризуется свет как электромагнитная волна?

11. Какие методы определения показателя преломления среды Вы знаете?

Рекомендуемая литература: [1], [4], [11], [12], [14].

Лабораторная работа № 17 проверка закона ламберта

Приборы и принадлежности:источник питания, галогеновая лампа, переносной люксметр, измерительный модуль люксметра, двухлинзовый конденсор, линза собирающая, держатель линзы, экран из сульфида цинка, правоугловой зажим, треугольная и круглая основы, стойки и крепления различной длины и сечения, демонстрационный градуированный диск, универсальный зажим с соединением (суставом).

Цель работы: экспериментальная проверка закона Ламберта.