Курс общей физики. Лазарев А.П - 80 стр.

UptoLike

Рубрика: 

80
хорошо отполированной пластинки (рис.6). Толщина образованной
между ними воздушной прослойки растет от центра к краю . Если теперь на
эту систему падает пучок монохроматического света , то световые волны ,
отраженные от нижней поверхности линзы и верхней поверхности
пластинки, будут интерферировать между собой в точке B. При этом в
центре будет наблюдаться темное пятно , окруженное рядом
концентрических , светлых и черных колец убывающей ширины .
С помощью колец Ньютона можно определять длины волн
монохроматического света по формуле
()
kmR
rr
km
=
22
λ
., (15)
зная радиус кривизны линзы и радиусы r
m
и r
k
темных
интерференционных колец.
Выполнение работы
На столике микроскопа находятся плосковыпуклая линза и
плоскопараллельная пластинка, заключенные в оправу. Включить
трансформатор осветителя. С помощью регулятора напряжения и
диафрагмы добиться равномерного освещения поля зрения. Затем
микроскоп фокусируется на четкое изображение колец. Оправа с линзой и
стеклом устанавливается так, чтобы крест нитей окулярного микрометра
проходил через центр колец. Когда кольца Ньютона в увеличенном виде
будут хорошо видны , оправу с линзой и стеклом смещают, чтобы можно
было наблюдать максимальное число колец с одной стороны (рис.7).
Вращая барабан окулярного микрометра , наводят крест нитей на центр
темного пятна и производят отсчет (не менее пяти раз) целых делений по
положению двух штрихов на шкале и сотых по барабану.
Положение центра колец определяется как среднее арифметическое
этих отсчетов. Затем наводят крест нитей на первое , второе и т. д. (до
последнего видимого в окуляр ) кольцо и определяют один раз положение
каждого кольца . Радиусы колец определяются как разности положений
колец и центра .
Примечание. Необходимо помнить, что одно целое деление шкалы в
микроскопе , соответствующее одному полному обороту барабана окуляр -
микрометра , содержит 100 делений барабана . Для данного микроскопа с
учетом увеличения объектива и окулярного микрометра цена одного
деления шкалы барабана равна 0,0008 мм.
Если, например, число целых делений равно 2,
число сотых делений 15, то отсчет составляет 215
единиц.
Для повышения точности результатов
определения длины волны света λ рекомендуется
комбинировать радиус кольца r
m
и радиусом кольца r
k
.
Если m четный номер кольца , то k=m/2. Если m
нечетный номер кольца , то k=(m-1)/2. Например, если
Рис.7
                                        80
хорош о отполирова нной пла стинк и (рис.6).        Т олщ ина    обра зова нной
м еждуним и воздуш ной прослойк и ра стетотцентра к к ра ю . Е сли теперь на
эту систем у па да ет пучок м онохром а тическ ого света , то световы е волны ,
отра женны е от нижней поверхности линзы и верхней поверхности
пла стинк и, будут интерф ерирова ть м ежду собой в точк е B. П ри этом в
центре будет на блю да ться тем ное пятно, ок руженное рядом
к онцентрическ их, светлы х и черны х к олец убы ва ю щ ей ш ирины .
      С пом ощ ью к олец Н ью тона м ожно определять длины волн
м онохром а тическ ого света по ф орм уле
                                      rm2 − rk2
                                   λ=            .,                           (15)
                                      R (m − k )
        зна я ра диус к ривизны линзы и ра диусы rm и rk тем ны х
интерф еренционны х к олец.
                                 Выполн ен иер аботы
       Н а столик е м ик роск опа на ходятся плоск овы пук ла я линза и
плоск опа ра ллельна я пла стинк а , за к лю ченны е в опра ву. В к лю чить
тра нсф орм а тор осветителя. С пом ощ ью регулятора на пряжения и
диа ф ра гм ы добиться ра вном ерного освещ ения поля зрения. За тем
м ик роск опф ок усируется на четк ое изобра жение к олец. О пра ва с линзой и
стек лом уста на влива ется та к , чтобы к рест нитей ок улярного м ик ром етра
проходил через центр к олец. К огда к ольца Н ью тона в увеличенном виде
будут хорош о видны , опра ву с линзой и стек лом см ещ а ю т, чтобы м ожно
бы ло на блю дать м а к сим а льное число к олец с одной стороны (рис.7).
В ра щ а я ба ра ба н ок улярного м ик ром етра , на водят к рест нитей на центр
тем ного пятна и производят отсчет (не м енее пяти ра з) целы х делений по
положению двух ш триховна ш к а ле и соты х по ба ра ба ну.
       П оложение центра к олец определяется к а к среднее а риф м етическ ое
этих отсчетов. За тем на водят к рест нитей на первое, второе и т.д. (до
последнего видим ого в ок уляр) к ольцо и определяю т одинра з положение
к а ждого к ольца . Ра диусы к олец определяю тся к а к ра зности положений
к олец и центра .
П рим еча ние. Н еобходим о пом нить, что одно целое деление ш к а лы в
м ик роск опе, соответствую щ ее одном у полном у обороту ба ра ба на ок уляр-
м ик ром етра , содержит 100 делений ба ра ба на . Д ля данного м ик роск опа с
учетом увеличения объ ек тива и ок улярного м ик ром етра цена одного
деленияш к а лы ба ра ба на ра вна 0,0008 м м .
                               Е сли, на прим ер, число целы х делений ра вно 2,
                        число соты х делений – 15, то отсчет соста вляет 215
                        единиц.
                               Д ля     повы ш ения     точности      результа тов
                        определения длины волны света λ рек ом ендуется
                        к ом бинирова ть ра диус к ольца rm и ра диусом к ольца rk.
                        Е сли m – четны й ном ер к ольца , то k=m/2. Е сли m –
        Рис.7           нечетны й ном ер к ольца , то k=(m-1)/2. Н а прим ер, если