Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«БИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СОЦИАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра общей физики и методики обучения физике

ИНСТРУКЦИЯ

к лабораторной работе №13

Световые явления

Бирск - 2008

Лабораторная работа № 13. Световые явления

Инструкция по выполнению работы

Цель работы: Научиться разрабатывать экспериментальные установки, проводить опыты, демонстрирующие основные элементы знаний в теме.

Задание 1. Изучите по школьному учебнику тему «Световые явления» (8 класс). Повторите основные знания, которые должны быть усвоены учащимися в этой теме и выпишите в тетрадь формулировки элементов знаний, относящихся к системе демонстрационного эксперимента в этой теме (смотри задание 3).

Задание 2. Изучите по описаниям и инструкциям следующие приборы:

1. прибор для изучения законов геометрической оптики с набором оптических деталей;

2. линзы полые наливные.

Задание 3. Разработайте принципиальные схемы и смонтируйте с помощью имеющихся приборов экспериментальные установки для следующих опытов:

1. Закон отражения света.

2. Преломления света.

3. Явление полного отражения света.

4. Преломление света в линзах.

5. Зависимость главного фокусного расстояния линзы от показателя преломления

Задание 4. Подготовьтесь к проведению экспериментов с собранными ЭУ по следующему плану:

1. Цель эксперимента;

2. Метод проведения эксперимента;

3. Проектирование и конструирование ЭУ (или описание готовой ЭУ);

4. План проведения эксперимента;

5. Анализ полученных результатов;

6. Вывод из опыта;

7. Эмпирический вывод;

8. Теория эксперимента.

Задание 5. Подготовьте письменный отчет по выполнению лабораторной работы, включив в него:

1. Название работы; Цель работы;

2. Результаты выполнения задания №1;

3. Результаты выполнения задания 2.

4. Описание экспериментов по указанному в задании 4 плану с рисунками ЭУ.

Описания приборов, используемых в теме

Прибор для изучения законов геометрической оптики (рис. 36а) позволяет продемонстрировать законы отражения и преломления све­та, полного внутреннего отражения, преломление лучей света в пластинке с плоско параллельными гранями и при прохождении через призму, прелом­ление света в линзах и др.

К деталям комплекта (рис. 366) относятся полуцилиндрическая линза, цилиндрические двояковыпуклая (F=140 mm, F=70 мм) и двояковогнутая линзы, прямоугольная и трапециевидная призмы, плоское, выпуклое и во­гнутое зеркала, держатель для линз, фильтр.

Подставку с осветителем (рис. З6в) устанавливают на треноге универ­сального штатива. Держатель, на котором устанавливают осветитель, снаб­жен противовесом. Стойка имеет кронштейн, на который свободно надевают дисковый экран, на котором имеются пазы для установки прямо­угольного экрана. На цилиндрическом экране смонтирован прижим, позво­ляющий поджимать под него призмы, зеркала и линзы.

Держатель для линз с помощью постоянного магнита может удержи­ваться в любом месте прямоугольного экрана, Держатель снабжен крюч­ком для удержания линз (рис. 36г).

Осветитель крепят на кронштейне с помощью шарового шарнира (рис. З6д). Оправа с патроном и лампой может перемещаться в корпусе осветителя. С передней стороны корпус заканчивается камерой, в которой имеется обойма со щелями и плоскими зеркалами, четыре из которых вра­щаются. Это позволяет получить четыре пучка света, направление которых можно менять зеркалами. Электрическая лампа осветителя рассчитана на напряжение 6 В и может питаться от батареи аккумуляторов или выпрями­теля ВС-Ы2 или ВС-24.

Линзы полые наливные предназначены для демонстрации опытов, раскрывающих зависимость главного фокусного расстояния относительного показателя преломления вещества, которым заполнены линзы.

Линзы наливные выполнены полыми. Внутренняя полость заливается жидкостями с различными коэффициентами преломления. Линзы имеют диаметр в свету 150 мм и фокусное расстояние 160 мм.

Каждая линза состоит из пластмассового корпуса и герметично приклеенным к нему сферических крышек из оргстекла.

На корпусе имеются вверху (для слива и заливки растворов) и внизу (для сообщения внутренней полости с атмосферой) отверстия, закрываемые полиэтиленовыми пробками.

В корпус ввинчивается металлический стержень, при помощи которого линзы крепятся на приборе ФОС-115 или лабораторном штативе.

Во внутреннюю полость линз могут быть залиты растворы, не растворяющие материал линз и не вступающие с ними в химическую реакцию, такие как вода, насыщенный раствор поваренной соли, вода подкрашенная слабым раствором флюресцина.

Допустимая температура заливаемых растворов до + 50⁰ С.