Литература.

1. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976.

2. Корсунский М.И. Оптика. Строение атома. Атомное ядро. М.: Наука, 1967.

Лабораторная работа № 408.

Определение показателя преломления

и дисперсии стеклянных призм с помощью гониометра.

Цель работы: Определение показателя преломления и дисперсии стеклянных призм с помощью гониометра

Принадлежности: гониометр, призмы разных сортов стекла, осветитель.

Домашняя подготовка к занятию:

1. Рассмотреть прохождение света через трехгранную призму. Вывод формулы показателя преломления призмы, дисперсию света по учебнику Ландсберг Г.М. Оптика. Наука. 1976, стр.313.

2. Переписать в тетрадь вывод формулы для определения показателя преломления стеклянной призмы.

3. Запомнить, что называется углом падения, углом преломления, преломляющим углом, углом отклонения, углом входа луча, дисперсией света, средней дисперсией вещества, коэффициентом дисперсии, числом АББЕ.

Описание гониометра.

На рис.1 изображен гониометр-прибор, при помощи которого можно измерять углы и определять направление лучей света. Он состоит из зрительной трубы 1, коллиматора 2, горизонтального круга (лимба) 3, разделенного на градусы. В центре круга возвышается предметный столик 4, который может вращаться, а также подниматься и опускаться с помощью винта 5. Кроме того, под стойкой трубы находится тормозной винт, идущий к оси круга, а справа от него – микрометрический винт. Гониометр имеет также ряд винтов различного назначения в других частях прибора.

Коллиматор представляет собой трубу, с объективом 6 и регулируемой щелью 7, расположенной в фокальной плоскости объектива, благодаря чему пучок лучей, падающий на объектив, после преломления в нем становиться параллельным.

Зрительная труба состоит из объектива 9 и окуляра 10, расположенного в фокусе объектива. Зрительная труба может вращаться около вертикальной оси, проходящей через центр круга гониометра. Причем, вместе со зрительной трубой, поворачивается также соединенный с ней нониус. Зрительная труба состоит из сложных по устройству объектива и окуляра. Перед окуляром находится нить, служащая для точной наводки зрительной трубы на щель коллиматора. В целях фокусировки нити передняя линза окуляра может перемещаться рукой.

Выполнение работы.

Для вычисления показателя преломления призмы по формуле

n= sin (A + ₀) /2 / sin A/2 (1)

нужно определить опытным путем: преломляющий угол призмы А, угол наименьшего отклонения ₀

Определение преломляющего угла призмы.

1. Перед щелью коллиматора помещают лампу. Зрительную трубу ставят на одной прямой с коллиматором и фокусируют. Приводят нить окуляра в совпадение с серединой изображения щели и делают отсчет по лимбу и нониусу. Это – отсчет ₀.

2. Поставить призму №1 на столик преломляющим ребром к щели так, чтобы преломляющие грани АВ и АС образовали с лучами, идущими от щели примерно равные углы, а преломляющее ребро призмы находилось на середине столика (рис.2). Установить столик на такой высоте, чтобы все лучи, выходящие из коллиматора, попали на призму. Найти невооруженным глазом луч, отраженный от одной грани призмы, и, не меняя положения головы подвести зрительную трубу к глазу. Наблюдать изображение щели в отраженных лучах. Нить зрительной трубы при этом необходимо навести на середину изображения щели.

3. Определить по шкале круга (лимба) и нониуса положение зрительной трубы. Пусть отсчет, соответствующий этому положению трубы, равен ₁.

4. Аналогичным образом установить положение трубы при наблюдении в отраженном пучке лучей от другой грани. Пусть оно равно ₂ . Отраженные от обеих граней призмы лучи образуют угол, равный сумме отчетов положений трубы, т.е. = ₁ + ₂ .

Преломляющий угол А = /2. Доказательство этого равенства нужно получить самостоятельно и представить преподавателю при сдаче работы.