Выполнение виртуальных лабораторных работ.. Лабораторная работа №1. Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона

Выполнение виртуальных лабораторных работ.

Лабораторная работа №1. Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона

Инструкция по выполнению.

1. Зайдите на сайт: mediadidaktika.ru
2. Выберите «Виртуальные лабораторные работы по физике», затем «Физический практикум по физике», раздел «5. Оптика».
3. Найдите работу 5.06. Определение длины световой волны при помощи колец Ньютона.
4. Выполните работу, используя описание, данное ниже.
5. Результаты расчетов пришлите преподавателю.

Описание работы:

Радиусы колец Ньютона определяются формулой:

, (1)

Четным значениям соответствуют темные, нечетным значениям – светлые кольца.

Из (1) следует, что – в центре картины наблюдается темное пятно.

Если падающий свет немонохроматический, то, так как зависят от , вместо темных и светлых колец получается система цветных колец.

Измеряя радиусы колец можно определить длину волны света. Если -радиус кривизны линзы, то можно поступить следующим образом.

Пусть и – диаметры –тых красного и зеленого колец. Согласно (1) имеем:

(2)

(3)

Из формул (2) и (3) следует, что длина волны λ равна:

λ =d²/[2·(2m-1)]·R (4)

Описание установки

В работе наблюдаются кольца Ньютона в отраженном свете с помощью установки, схема которой показана на рис. 1.

Рис.1. Схема экспериментальной установки: 1–микроскоп с окулярным микрометром; 2–объектив окулярного микрометра; 3–стеклянная пластинка; 4– источник света; 5– линза; 6–плоскопараллельная пластинка

Установка состоит из микроскопа с окулярным микрометром 1 и объективом 2 и стекла 3, расположенного под углом 45° к оси тубуса микроскопа. Свет, идущий от источника света 4, частично отражается от стекла 3 и попадает на линзу 5, помещенную на плоскопараллельную пластинку 6.

Порядок выполнения работы

1. Получите в поле зрения окулярного микрометра изображение колец Ньютона (Рис.2.).

Рис.2. Кольца Ньютона.

2. Установите цвет кольца сначала красный, затем зеленый.

В поле зрения окулярного микрометра видны линейная шкала. Цена деления линейной шкалы равна 1 мм. Отчеты снимаются по линейной шкале.

Пример (Рис.3).

Рис.3. Кольца Ньютона в поле зрения окулярного микрометра

3. Снять отчеты для десяти колец. Нумерацию колец вести от центра. Снимайте последовательно «отчеты слева» для следующих друг за другом красных колец, затем для тех же колец снимайте последовательно «отчеты справа». Результаты измерений занесите в таблицу 1. Выполнить измерения «отчетов слева» и «отчетов справа» для каждого из колец.

4. Замените красный светофильтр зеленым (изменив на рис. Цвет кольца на зеленый) и проведите аналогичные измерения.

5. Результаты измерений занесите в таблицу 2.

Таблица 1. Красные кольца

Таблица 2. Зеленые кольца

6. Вычислите диаметры колец, находя разность отчетов «справа» и «слева». Вычислите по формуле (4) длины волн , , среднее арифметическое и ширину доверительного интервала .

Результат представить в виде: .