Забележките съдържат кратко описание на метода на работа и монтаж на определяне на радиуса на кривината на лещата. Насоки са предназначени за студенти от инженерни специалности на всички форми на обучение в лабораторна практика по физика (раздел "Оптика").
Публикувано от решението на Факултета по методичен комисионна
"нанотехнологиите и композитни материали"
Цел: 1. Определяне на радиуса на кривата на обектива с помощта пръстени на Нютон.
2. Определяне на дължината на вълната на светлината, който е известен радиус на кривината на лещата.
Оборудване: микроскоп осветител, плоско-изпъкнали лещи, равнина, паралелна плоча филтри.
метод теория
Управление опит за намеса във формата на Нютонов пръстен е показана на Фиг. 1. плоско-изпъкнали лещи голям радиус на кривината изпъкнала страна се наслагва върху плоска стъклена плоча. Между контактните повърхности в точка А и плоча леща се образува клиновидна въздушен слой. Ако такава система пада вертикално от горния лъч от монохроматичен светлина, светлинни вълни, отразени от долната повърхност на лещата (лъч 1) и горната повърхност на плочата (лъч 2) ще пречат един на друг. Това води до смущения линия с форма на светли и тъмни концентрични пръстени (фиг. 2).
При отражение от дънната плоча, представляваща оптично плътна среда от въздуха, на вълната на промяната обратна фаза, което е еквивалентно на намаляването на пътеката. В точката на контактни лещи с плоча (фиг. 1) на дебелината на въздушния слой е много по-малки от дължината на вълната. Ето защо, като разликата в пътя между лъчите възникващите в този момент, се определя само от загубата на половин вълна от отражение от плаката :. Следователно, в центъра на модела на смущения (фиг. 2) има тъмно петно.
оптичен разлика път в отразена светлина в намесата в тънки слоеве, в случай на нормална честота на светлина:
Условие за минимум в стандарта:
където -order минимална намеса, - индекс на пречупване на въздуха, - дебелината на въздушната междина, - дължината на вълната на светлината във вакуум.
Равнява (1) и (2):
От дясната триъгълника ODC (Фигура 1.) С Питагоровата теорема:
Като се има предвид, че както получаваме:
при което - радиусът на кривината на лещите.
Заместването (4) в (3) получаваме:
Като се има предвид, че диаметърът на пръстена, а формула за изчисляване на радиус на кривина на обектива:
където - пръстен брой - диаметър - от тъмни кръгове.
За по-точен резултат от измерване трябва да бъде направено на два пръстена, както и разликата в диаметрите им да получат работа формулата за определяне на радиуса на кривината на лещата:
където - брой позвънявания.
От формула (6) може да се получи формула за изчисляване на дължината на вълната на светлината чрез известен радиус на кривината на лещите:
Описание на експерименталната настройка
Инсталацията е микроскоп 1. В предварително мет-та таблица 2 поставена система за наблюдение на микроскоп за пръстени Denia Нютон и измерванията (Фигура 3): плоско-изпъкнали лещи с равнина паралелна плоча в рамката 3. Светлината от колбата през обектива 4 Paral-LEL лъч попада върху монохроматичен светлина филтър 5 и прозрачна плоча 6 се намира под-позиция 45 ° ъгъл на лъчите на падаща светлина. -та, отразена от плоча 6, светлината пада върху системата на обектива до чинията след отражение от която влиза светлина лупата. Моделът на намеса е видяна през окуляра на микроскопа 7. По мнението на наблюдаващия микроскоп ще видите пръстени на Нютон в разширена форма. микроскоп окуляр оборудван с зрителен микрометър (специална скала с напречно), чрез който се измерва радиуси (диаметъра) на Нютон пръстени (фиг. 2). Цена микрометър мащаб интервал зависи от дължината на микро-тръба Osprey 8 (таблица съхранява на работния плот). Преместването на тръбата 9 правят микро фокус орел рибар, т.е. рязко изображение на Нютон пръстени в фокусната равнина на лещата.
За лабораторна работа доставя диаграма превръщане, което показва линеен размер на обекта съответства на един участък на зрителен микрометър мащаб 8.
Редът на изпълнение и обработка на резултатите от измерванията
СПРАВКА 1. Определяне на радиус на кривината на лещата
1. Поставете задача на учителя по дължината на тръбата.
2. Определяне на цената на разделяне микроскоп (и) според дължината на тръбата и таблицата за преобразуване, представено на работния плот.
3. Определете филтъра в хода на лъча на известна дължина на вълната на инструкциите на ръководител (например червено).
4. Измерване на микрометър микроскоп окуляра на няколко диаметри Нютон пръстени от първия (най-малко пет). За да направите тази бележка за избрания брой подразделения на ринга в лявата скала () и правото () от центъра. Разликата между тези стойности дава диаметъра на пръстена (разделения):
Например, на фиг. 2 5th разделения тъмни пръстенни = 12, а = 48 деления. Следователно, диаметърът на 5-ти тъмни пръстени е 36 дивизии.
5. Диаметърът на пръстените Нютон (а) се определя по формулата:
6. Изчислете формула (6), радиусът на кривината на лещите три пъти (и за различни комбинации).
7. Намерете средната стойност на радиуса на кривината на лещата.
8. Експерименталните резултати се записват в таблица 1.
Свързани статии