Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Вивчення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2016
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика напівпровідників та діелектриків
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
З в і т
про виконання лабораторної роботи №27
з дисципліни “Фізика” на тему:
“Вивчення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона”
ЛЬВІВ – 2016
Мета роботи
Експериментально визначити радіус кривизни плоскоопуклої лінзи, використовуючи інтерференційну картину у вигляді кілець Ньютона
Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища інтерференції світла (§2.1.1), вміти описати утворення інтерференційних смуг однакової товщини та кілець Ньютона (§2.1.4; §2.1.5)
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:
, (1)
або
. (2)
Загальний вигляд лабораторної установки наведено на рис. 2. Плоскоопукла лінза і плоскопаралельна пластинка попередньо розміщені і закріплені на предметному столику мікроскопа.
/
Рис.2
1 – плоскоопукла лінза; 2 – освітлювач; 3 –вмикач–вимикач освітлювача; 4 – блок живлення освітлювача; 5 – поворотний гвинт тубуса мікроскопа; 6 –мікрометричний гвинт окуляра мікроскопа.
Послідовність виконання роботи
Увімкнути освітлювач в мережу 220 В. УВАГА! Час роботи освітлювача не більш як 35 хв.
Незначним переміщенням тубуса мікроскопа поворотним гвинтом 5 (рис. 2) домогтися чіткого зображення кілець Ньютона в полі зору окуляра мікроскопа.
Переконатись, що при обертанні мікрометричного гвинта 6 окуляра мікроскопа в полі зору окуляра рухається перехрестя – біштрих.
Визначити положення кілець ліворуч. Для цього, обертанням мікрометричного гвинта 6 встановити біштрих посередині темного кільця досить віддаленого ліворуч від центра кілець, наприклад, восьмого, і записати в таблицю 1 відлік згідно з нерухомою шкалою окуляра (ціна поділки – 1 мм) і шкалою мікрометричного гвинта (ціна поділки 0,01 мм). Після цього навести біштрих на 7, 6 і т.д. темні кільця і записати відліки для цих кілець в таблицю 1.
Визначити положення кілець праворуч. Для цього поворотом мікрометричного гвинта 6 встановлювати біштрих посередині темних кілець праворуч від центра і зробити відліки для кілець аналогічно до п.п. 4. Значення відліків записати в таблицю 1.
Різниця відліків для відповідних кілець дає їх діаметр . Знаючи діаметри кілець обчислити їх радіуси .
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
0.55
8.18
7.63
3.815
7
0.79
8
7.21
3.605
6
1
7.84
6.84
3.42
5
1.12
7.58
6.46
3.23
4
1.33
7.37
6.04
3.02
3
1.66
7.17
5.51
2.755
2
1.92
6.83
4.91
2.455
1
2.39
6.4
4.01
2.005
Комбінуючи попарно радіуси кілець, наприклад: 8 і 5, 7 і 4, 6 і 3, обчислити радіус кривизни лінзи з врахуванням збільшення мікроскопа (3,7) за робочою формулою:
. (3)
Для червоного світла в (3) підставляти довжину хвилі .
Результати обчислень записати в таблицю 2.
Замінити світлофільтр на освітлювачі і повторити вимірювання та обчислення згідно п.п. 4–7 для оранжевого світлофільтра ().
Таблиця 2
№ з/п
m
rm , мм
n
rn , мм
R, м
ΔR, м
δR,%
1
8
3.815
5
3.23
0.169
0.01
29.41
2
7
3.605
4
3.02
0.159
0.11
3
6
3.42
3
2.755
0.167
0.03
сер.
хххх
хххх
хххх
хххх
0.17
0.05
9. Визначити абсолютну і відносну похибки знаходження радіуса кривизни лінзи.
Висновок: під час виконання даної лабораторної роботи, ми експериментально визначили радіус кривини плоскоопуклої лінзи, використовуючи при цьому інтерференційну картину у вигляді кілець Ньютона. Ми будемо спостерігати світлі і темні концентричні кільця (кільця Ньютона), тому, що після відбивання від опуклої поверхні лінзи, світло поширюється у зворотному напрямку паралельним пучком та потрапляє у об’єктив мікроскопа. Відбиті хвилі є когерентними, всі точки, що розміщені на однаковій відстані від оптичного центра лінзи перебувають в однакових умовах для спостереження інтерференційної картини.
14.12.2016 14:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора