МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
З В І Т
до лабораторної роботи №27
з курсу: «Фізика, частина 3»
на тему: «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 ,
.
Результати
Таблиця 1
Номер кільця
Відлік зліва
k, мм
Відлік справа
l, мм
Діаметр кільця
d= l-k, мм
Радіус кільця
r=d/2, мм
8
0,60
7,67
7,07
3,53
7
0,72
7,53
6,81
3,40
6
0,94
7,34
6,40
3,20
5
1,10
7,15
6,05
3, 02
4
1,31
6,96
5,65
2,82
3
1,53
6,67
5,14
2,57
2
1,82
6,41
4,59
2,29
1
2,13
6,05
3,92
1,96
Таблиця 2
№
m
rm , мм
n
rn , мм
rm - rn, мм
rm + rn, мм
R, м
ΔR, м
δR,%
1
8
3,53
5
3,02
0.51
6.55
0.137
0.008
3.44
2
7
3,40
4
2,82
0.58
6.22
0.148
0.003
3
6
3,20
3
2,57
0.63
5.77
0.150
0.005
сер.
__
____
__
____
____
____
0.145
0.005
δ%
Кінцевий результат
R = (0.145+0.005) м з відносною похибкою δR = 3.44%
Висновок
Під час цієї лабораторної роботи я експериментально визначив радіус кривизни плоскоопуклої лінзи, використовуючи інтерференційну картину у вигляді кілець Ньютона за допомогою мікроскопа, плоскоопуклої лінза великого радіуса кривизни, плоскопаралельної пластинки і освітлювача з блоком живлення.