Описание установки. Методика измерений.

 

В основе метода лежит кажущееся уменьшение толщины пластинки из стекла вследствие преломления световых лучей, проходящих в стекле при рассматривании пластинки нормально к ее поверхности. В точку А, находящуюся на нижней грани пластинки, падает луч света ОА, под углом i к нормали.

Преломившись в точке А, а затем в точке В, он выходит из пластинки под тем же углом i. Наблюдателю кажется, что рассматриваемый луч исходит не из точки А, а из точки D, т.е. толщина пластинки кажется равной СD. Из рис.5 видно, что кажущаяся толщина СD = h меньше истинной, т.е. действительной ее толщины АС= H.

Установим связь между показателем преломления стекла n, толщиной стеклянной пластинки H и величиной кажущейся толщины пластинки h.

Показатель преломления стекла относительно воздуха

                                                 (6)

Для лучей, близких к нормально падающим, углы падения и преломления малы, тогда синусы можно заменить тангенсами и (6) переписать:

                                                                              (7)

Из треугольников A В C  и DB C следует

                                                                           (8)

Подставим (8) в (7), получим:

             или                  (9)

Т.о., зная толщину пластинки H и ее кажущуюся толщину, можно определить показатель преломления стекла.

 

Порядок выполнения работы.

Определение кажущейся толщины пластинки производится с помощью микроскопа, снабженного микрометрическим винтом для точного измерения перемещения тубуса.

1. Устанавливают осветительное зеркальце 3 микроскопа так, чтобы поле зрения было хорошо освещено.

1. На предметный столик 1 кладется пластинка 2, на верхней и нижней поверхности которой нанесены параллельные метки, расположенные взаимно перпендикулярно.

2. Сначала микроскоп фокусируется на верхние метки, после чего записывается показание индикатора микрометрического винта. Затем микроскоп фокусируется на нижние метки и записывается новое показание индикатора. Разность показаний индикатора равна кажущейся толщине   h.

3. Измеряется при помощи микрометрического винта истинная толщина стекла H.

4. По формуле:  вычисляется показатель преломления стекла.

№ п/п	толщина Н, мм	перемещение h, мм	показатель преломления n	Δn		nист
1.
2.
3.
Ср.

 

                                                               Вопросы.

1. Законы преломления и отражения в геометрической оптике.

2. Принцип Гюйгенса.

3. Вывод законов преломления и отражения из волновых представлений.

4. Физический смысл абсолютного и относительного показателей преломления.

5. Вывод рабочей формулы.

6. Методика выполнения работы.

 

Литература.

1. И.В.Савельев Курс общей физики, т2. М., «Наука» 1978, С.314-315

2. Т.И.Трофимова Курс физики, М., «Высшая школа», 2002г., С.316-319

Л абораторная работа № 3.4

 

Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона.

 

Цель работы: изучение интерференции равной толщины в схеме колец Ньютона.