Задания и указания к их выполнению

Задание 1. Определить длину волны красного света с помощью бипризмы Френеля.

Схема рабочей установки (рис.5) включает осветитель (1), щель (2), светофильтр (3), бипризму Френеля (4), измерительный окуляр (5), линзу L.

Выполнение:

При измерении расстояния между интерференционными полосами линза не используется!

1. Включить осветитель. В поле зрения окуляра должны быть видны темные и светлые интерференционные полосы.

2. Измерить расстояние между соседними полосами δ b.

· Для этого совместить визирный штрих с серединой крайней из отчетливо видимых справа светлых полос (рис. 6)

· записать отсчет по шкале и барабану микрометрического винта в таблицу 1.

· передвинуть визирный штрих до середины крайней полосы слева, считая число полос между ними

· записать отсчет слева.

· Разность между двумя отсчетами, деленная на число полос, дает ширину одной полосы. Эту операцию повторить 4-5 раз и из полученных значений взять среднее.

Одно деление барабана равно 0, 01 мм.

Таблица 1

3. Измерить расстояния а (между мнимыми источниками света S₁ и S₂ (рис.7)).

Для этого вдвинуть между бипризмой и окуляром линзу L (рис.5) и, перемещая ее вдоль оси, получить в окуляре изображение этих двух мнимых источников.

· Измерить расстояние x ₁ – от щели до линзы.

· Измерить расстояние x ₂ – от линзы до окуляра.

· Измерить расстояние a ¢ – между изображениями щелей с помощью делений окуляра.

· По формуле рассчитать расстояние между мнимыми источниками света.

Погрешность будет меньше, если сделать x₂ больше x ₁ и, тем самым, а ¢ > а.

4. Измерить расстояние l от источников света до плоскости
наблюдения.

5. По формуле вычислить длину волны λ, испускаемую источником света.

6. Определить установленным порядком погрешность измерений и с учетом ее записать конечные результаты.

Задание 2. Определить радиус кривизны линзы используя интерференционную картину «кольца» Ньютона.

Для измерений диаметров интерференционных колец приспособлен металлографический микроскоп, в котором освещение и наблюдение осуществляется снизу, а объект наблюдения располагается сверху (рис.8). Свет от источника преобразуется конденсором (1) в параллельный пучок, проходит через фильтр (2), отражается

вверх от светоделительной грани куба (3) и через объектив (4) освещает объект (в данном случае систему плоскопараллельной пластинки с линзой, расположенную на предметном столике). Отраженный свет через объектив (4), поворотную призму (6) и окуляр (7) попадает в глаз, давая увеличенное изображение колец Ньютона. Фокусировка производится перемещением предметного столика вверх или вниз.

Выполнение:

1. Установить на предметный столик плоскопараллельную пластинку с линзой. Осуществить ориентировочную фокусировку микроскопа на плоскость, в которойбудет наблюдаться интерференционная картина, и перемещением столика микроскопа в горизонтальной плоскости обнаружить интерференционные кольца. Добиться резкости картины и концентрического расположения колец в поле зрения окуляра.

2. Установить зеленый интерференционный светофильтр.

3. Измерить окулярным микрометром диаметры 3, 5, 7 темных колец.

4. По формуле (13) определить радиус кривизны линзы.

5. Определить установленным порядком погрешность измерений и с учетом ее записать конечные результаты.