Лабораторная работа №6 Дисперсия света. Определение показателя преломления

Цель работы: Исследовать явление дисперсии света. Определить показатель преломления вещества.

Оборудование: Источник света, светофильтр, микрометрическая щель, объектив, призма, экран.

Рис.1. Схема наблюдения дисперсии света на призме.

Общие положения:

При прохождении светового пучка через призму су­ществует угол падения, при котором отклонение пучка от начального направления минимально. При этом лучи падающего и прошедшего пуч­ков симметричны относительно преломляющих граней призмы. Угол ми­нимального отклонения связан с преломляющим углом призмы соот­ношением

sin[ (+)/2] = п sin(/2), (1)

при этом угол падения определяется законом преломления:

sin i₁ = п sin /2 . (2)

Ход работы:

Установите на оптическую скамью поворотный стол и введите призму (объект 8 или 9) в пучок излучения лазера как показано на рис. 3 (вид сверху). Поворачивая стол, наблюдайте на экране ус­тановки движение пучков, отраженных от граней призмы, и прелом­ленных в ней.

Поворачивая стол, направьте отраженный от грани луч навстре­чу падающему, совместив следы соответствующих пучков на зеркале модуля 2. При этом фиксируется положение нормали к грани призмы. Снимите соответствующий отсчет по шкале стола. Снимите такие отсчеты для остальных граней призмы. Определите по этим данным преломляющие углы призмы.

Определив положение нормали к одной из граней призмы, пово­рачивайте стол до тех пор, пока не получите минимальное отклоне­ние преломленного луча. Снимите соответствующую угловую координа­ту стола и определите угол падения i₁. Из (2) най­дите показатель преломления. Сравните показатели преломления различных сортов стекла.

Рис.2. Рис.3.

1. Собрать схему с источником белого света. Получить картину дисперсии света. Измерить углы отклонения света для различных длин волн (цветов).

где

X₁=70 mm; X₂=200 mm; X₃=300 mm;

Результаты занести в таблицу.

Таблица 1

Цвет	Флинт (мм)	Крон (мм)	Флинт (град.)	Крон (град.)
Красный	475	692	58,45	36,019
Желтый	471	687	59,04	36,369
Зеленый	466	682	59,78	36,726
Синий	459	679	60,84	36,942
Фиолетовый	452	676	61,93	37,161
	= 59°	= 46°	= 59°	= 46°

2. Собрать схему с лазером. Измерить угол отклонения света и рассчитать показатель преломления для длины волны красного света.

Флинт: Z=475, = 59°

n=1, 71

Крон: Z=693, = 46°

n=1,44

Выводы:

Литература Рекомендуемая литература:

а) основная литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики: уч. пособие для вузов / Т.И.Трофимова. – 13-е изд., стер. – М., 2007.- 560с.

2. Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы: уч. пособие для вузов. – М., 2000. – 256с.

3. Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы: уч. пособие для вузов / И.Е.Иродов. – М., 2002. -272с.

4. Иродов И.Е. Задачи по общей физике: уч. пособие для вузов. / И.Е. Иродов. - 10-е изд., стер.- СПб., 2006. - 416с.

5. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: уч. пособие для вузов / Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова. – 3-е изд., стер. – М., 2002. - 591с.

6. Косьянов П.М. Методическое пособие по лабораторному практикуму.

б) дополнительная литература

1. Гуревич С.Ю. Физика: уч. пособие для самостоятельной работы студентов. В 2-х ч. -3-е изд., испр. и доп. / С.Ю. Гуревич, Е.Л. Шахин. – Челябинск, 2002.

2. Дмитриева В.Ф. Основы физики: учебное пособие для студ. вузов. / В.Ф. Дмитриева. - 2-е из., испр. и доп. – М., 2001. - 527с.

3. Суханов А.Д. Фундаментальный курс физики: учебное пособие для вузов. В 4-х т. Т.2. Континуальная физика. В 2-х кн. К.1. / А.Д. Суханов. – М., 1996. - 536с.

4. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохо­ров.- 4-е изд. -М., 1998. - 943с.