МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра фізики
З В І Т
до лабораторної роботи №27
«ВИЗНАЧЕННЯ РАДІУСА КРИВИЗНИ ЛІНЗИ ДОПОМОГОЮ КІЛЕЦЬ НЬЮТОНА»
Мета роботи Експериментально визначити радіус кривизни плоскоопуклої лінзи, використовуючи інтерференційну картину у вигляді кілець Ньютона. Прилади і матеріали
Мікроскоп, плоскоопукла лінза великого радіуса кривизни, плоскопаралельна пластинка, освітлювач з блоком живлення, світлофільтри Теоретичні відомості та опис установки
Оптична схема для спостереження кілець Ньютона у відбитому світлі в даній лабораторній роботі наведена на рис. 1.
На предметному столику мікроскопа знаходиться плоскопаралельна прозора скляна пластинка, а поверх неї – плоскоопукла лінза L. Монохроматичний пучок світла від освітлювача S направляють на скляну світлоподільну пластинку С, яка розміщена під кутом 45° до напрямку поширення світла. Після відбивання в точці А опуклої поверхні лінзи і дотичної до неї поверхні пластини в точці В світло поширюється у зворотному напрямку паралельним пучком та потрапляє в об’єктив мікроскопа L1. Відбиті хвилі є когерентними. Всі точки, що знаходяться на однаковій відстані від оптичного центра лінзи перебувають в однакових умовах для спостереження інтерференційної картини. Тому в окулярі мікроскопа будуть спостерігатися світлі і темні концентричні кільця – кільця Ньютона.
/
Якщо визначити експериментально радіуси темних – го і – го кілець Ньютона, то із співвідношень (2.19) (див.§2.1.5)
і
можна отримати формулу для знаходження радіуса R кривизни сферичної поверхні плоскоопуклої лінзи:
або
Таблиця розрахунків
Номер кільця
Відлік зліва
k, мм
Відлік справа
l, мм
Діаметр кільця
d= l-k, мм
Радіус кільця
r=d/2, мм
6
0,21
6,98
6.77
3.38
5
0,4
6,76
6,38
3.19
4
0,66
6,56
5,9
2.95
3
0,9
6,33
5,43
2.71
2
1,19
5,94
4,75
2.37
1
1,56
5,64
4,07
2.03
№ з/п
m
rm , мм
n
rn , мм
R, м
ΔR, м
δR,%
1
6
3.38
3
2.71
0,152
0,123
0,002
2
5
3.19
2
2.37
0,17
0,006
3
4
2.95
1
2.03
0,171
0,007
сер.
хххх
хххх
хххх
хххх
0,164
0,045
Обчислення результатів
d = l – k r = d/2 d6 = l6 – k6 = 6.98 – 0.21 = 6.77 мм r6 = 3.38 мм d5 = 6.78 – 0.4 = 6.38 мм r5 = 3.19 мм
d4 = 6.56 – 0.66 = 5.9 мм r4 = 2.95 мм d3 = 6.33 – 0.9 = 5.43 мм r3 = 2.71 мм d2 = 5.94 – 1.19 = 4.75 мм r2= 2.37 мм d1 = 5.63 – 1.56 = 4.07 мм r1 =2.03 мм
(для червоного світла) R1 = (0,003382 – 0,002712)*107м = 40,803 м =0,152 м 3,72*3*6,5 =266,95 м 3,72*(6-3)*6,5 м 266,955 м R2 = (0,003192 – 0,002372)*107м = 45,592 м =0,17 м 3,72*(5-2)*6,5 м 266,955 м R3 = (0,002952 – 0,002032)*107м = 45,816 м =0,171 м Rсер = R1+ R2+ R3 ...
