Таврический

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общей физики

Физический практикум

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Определение показателя преломления

жидких и твердых тел

(для судентов кафедры радиофизики и НФТ)

Симферополь - 2006 г.

Лабораторная работа № 4

Определение показателя преломления жидких и твердых тел

Вопросы для подготовки:

1. Абсолютный и относительный показатели преломления, его физический смысл. Связь показателя преломления со скоростью света в среде и с магнитной и диэлектрической проницаемостью вакуума.

2. Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков. Вывод законов отражения и преломления света.

3. Вывод формул Френеля для отраженного и преломленного света. Коэффициенты отражения и преломления.

4. Следствие формул Френеля: полное внутреннее отражение, угол Брюстера. Световоды. Миражи.

5. Рефрактометр. Ход лучей в рефрактометре. Вывод рабочей формулы.

6. Отражение света от поверхности металла (связь между оптическими и электрическими характеристиками). Распространение света на границе раздела диэлектрик-металл. Распространение света внутрь металла (формула Бугера).

Приборы и оборудование:

Рефрактометр Аббе, кюветы с чистой водой и водой содержащей различную концентрацию сахара.

Рефрактометр ИРФ-23, исследуемый образец, иммерсионная жидкость, источник света.

Задание 1. Определение показателя преломления твердых тел

Описание установки: Методика работы с рефрактометром ирф-23

1.Установка исследуемого образца

Соприкасающиеся поверхности образца и призмы промыть эфиром или спиртом и протереть чистой мягкой салфеткой. На полированную поверхность образца стеклянной палочкой нанести небольшую каплю иммерсионной жидкости так, чтобы при умеренном нажиме на образец, жидкость распределялась по всей поверхности. Образец положить полированной гранью на измерительную призму, при этом вторую полированную грань установить в сторону источника света.

2. Установка источника света

Установить ртутную лампу перед конденсором и включить ее. Правильность установки и резкость фокусировки проверить с помощью бумажного экрана, помещенного в плоскости исследуемого образца. Фокусировка достигается перемещением конденсора 3 (рис.1) по высоте и вдоль оптической оси.

Наблюдая в окуляр 7,переместить зрительную трубу6вокруг оси, найти спектральные линии. Спектральные линии должны быть не только резкими, но и соответствовать действительным границам выхода лучей из призмы.

Увеличение резкости границ достигается сужением спектральных линий с помощью диафрагмы, закрепленной на оправе конденсора, а также уменьшением рассеянного света, попадающего в зрительную трубу: уменьшить свет можно с помощью эллиптической диафрагмы на объективе трубы.

Навести перекрестие рис.2 на верхнюю границу зеленой линии. Вы увидите смещение спектральной линии при различных смещениях источника света. Если установка была правильной, то при смещении источника света в любом направлении в спектральной линии будет смещаться только нижняя граница. Если же спектральная линия смещается вверх - первоначальная установка источника света была неправильной. В этом случае следует добиться такой установки источника света, при которой положение верхней границы спектральной линии было бы наивысшим при одновременной максимальной резкости этой границы и яркости самой линии.