double arrow

Отчёт по лабораторной работе № 8


 

 

По дисциплине:                                     Физика

Тема:ИЗУЧЕНИЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА ПРИЗМОЙ.ИЗУЧЕНИЕ ДИСПЕРСИИ СВЕТА.

                

 

 

Выполнил: студент гр.БА-04-01____________                                  /Иванкова О.В./

                                                                                                  (подпись)                                                                (Ф.И.О.)  

 

 

ОЦЕНКА: _____________

 

Руководитель:                               ____________                             /Смирнова Н.Н./

                                                                                                   (подпись)                                                                     (Ф.И.О.)

 

                                                          

                                                   Санкт-Петербург

                                                              2005

Цель работы – Измерение показателя преломления стекла для лучей нескольких длин волн и построение графика зависимости показателя преломления от длины волны (кривую дисперсии).  




Краткое теоретическое содержание:

Явление, лежащее в основе работы –преломление света призмой, дисперсия света.

 

 Законы и соотношения, лежащие в основе работы:

Закон отражения света: При падении световой волны на идеально плоскую границу раздела двух сред, размеры которой значительно превышают длину волны, угол между направлением распространения отражённой волны и нормалью к границе раздела (угол отражения) равен по абсолютной величине соответствующему углу для падающей волны .

= ;

-угол падения световой волны, град;

-угол отражения световой волны, град;

Закон преломления света (Закон Снеллиуса):Угол между направлением распространения преломлённой волны и нормалью к границе раздела (угол преломления ) связан с углом падения  законом преломления.

;

-угол падения световой волны, град;

-угол преломления световой волны, град:

, - показатели преломления света в первой и во второй среде;

Явление дисперсии света:

Дисперсией света называется зависимость оптических характеристик вещества от длины волны падающего на него света.

Свет – электромагнитные волны (электромагнитное излучение), длины которых в вакууме лежат в диапазоне от 10 нм до 1 мм (границы условны).

Показатель преломления среды (абсолютный показатель преломления) – величина, равная отношению скорости электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости в среде.

Дисперсия электромагнитного излучения – явление, обусловленное зависимостью показателя преломления вещества от длины волны (частоты) излучения в вакууме.



Дисперсия вещества – производная показателя преломления по длине волны.

Относительный показатель преломления – отношение синуса угла падения к синусу угла преломления, равное отношению скоростей волн в первой и второй средах.

 

 

Схема установки:

Пояснения к схеме:

1 – Ртутная лампа (источник света); 2 – входное отверстие; 3 – регулировочный винт; 4 – коллиматор; 5 - призма; 6 – зрительная труба; 7 – окуляр; 8 - регулировочный винт; 9 – маховик; 10 – отсчетный микроскоп; 11 – маховик.

Основные расчётные формулы:

Преломляющий угол призмы:

,

 - преломляющий угол призмы, град;

 - угол между лучами, град;

Показатель преломления среды:

n = (sin (γ + δ)/ 2)/(sin (γ/2))

- преломляющий угол призмы, град;

 - угол наименьшего отклонения, град;

n – показатель преломления;

Результаты измерений и вычислений:

Таблица №1:

№ измерения Отсчет слева, Отсчет справа,
  град град град град град
1

 

-

2
3

 

Таблица показаний и измерений №2:

,нм

№ измер

Отсчет положения зрительной трубы, град

, град

, град

, град

Грань АВ Грань ВС

579

1 123 261 138

-

2 123 261 138
3 123 261 138 69

546,1



1 123 261 138 69

-

2 123 261 138 69
3 123 261 138 69

435,8

1 124 261 136 68

-

2 124 261 136 68
3 124 261 136 68

 

Таблица показаний и измерений №3:

Таблица 3

n
град град град - град - - -
579 26 0,45158 61 0,878 1,944 -
546,1 69 26 0,45160 61 0,878 1,944 -
435,8 68 26 0,45561 61 0,874 0,918 -

 

 

Примеры вычислений :

 Таблица 1:

Разность полученных отсчётов  и :

= - = (град)

Преломляющий угол призмы:

; = /2= (град)

Таблица 2:

Угол наименьшего отклонения:

261 -123 = (град)

Удвоенный угол наименьшего отклонения:

138 (град);

Таблица 3:

=26 град;

=sin =0,45158;

=( + )/2=61 град;

=sin61  =0,878;

 = (sin (γ + δ)/ 2)/(sin (γ/2));

=0,878/0,45158=1,944;

График зависимости показателя преломления от длины волны:

 

Вывод:

В итоге данной лабораторной работы были получены три значения показателя преломления для различных длин волн, соответствующих фиолетовому, зелёному и жёлтому свету. Судя по результату сопоставления полученных значений относительного показателя преломления со справочным, при выполнении работы на установке использовалось оптическое стекло. А зависимость показателя преломления стекла от длины световой волны выражена на диаграмме (график 1).








Сейчас читают про: