Экспериментальная часть

Описание установки №1 (см. рис. 7)

Рис. 7. Общий вид установки №1: 1-блок питания; 2- микроскоп с окулярным микрометром, на предметном столике находится пластинка с исследуемой линзой.

Монохроматический свет падает на линзу, помещённую на стеклянную пластинку. Интерференционная картина наблюдается с помощью микроскопа.

Рис. 8.

Радиусы колец измеряются с помощью окулярного микрометра. В фокальной плоскости окуляра микроскопа расположены неподвижная шкала с делениями от 0 до 8, подвижное перекрестие и индекс в виде биштриха (рис. 8). При вращении микрометрического винта перекрестие и биштрих перемещаются в поле зрения окуляра относительно неподвижной шкалы. Отсчёт полных оборотов микрометрического винта производится по горизонтальной шкале, десятые и сотые доли оборота отсчитываются на микрометрическом винте

(рис.9).

Рис.9

Порядок проведения измерений и обработка результатов для установки №1

1. Включить блок питания установки.

2.Убедиться в наличии изображения колец Ньютона в поле зрения микроскопа. Центр колец должен совпадать с перекрестием окуляра (если интерференционная картина не наблюдается, или кольца смещены относительно перекрестия, сообщить преподавателю или инженеру).

3.Запрещается: регулировать, вращать все винты кроме верхнего микрометрического. Смещать на предметном столе устройство, на котором

возникают кольца Ньютона.

4. Измерить диаметры 6-8-ми тёмных колец Ньютона в делениях микрометрического винта. Так как кольца имеют заметную ширину и представляют собой полосы, то кольцо следует помещать между биштрихом. Рекомендуется начинать снимать показания с восьмого кольца с правой стороны, далее вращая микрометрический винт в одном направлении.

5. Рассчитать диаметры колец в миллиметрах, учитывая цену

Описание установки №2 (см. рис. 10)

Рис. 10. Общий вид установки №2: 1- окуляр; 2- объектив; 3- столик с исследуемой линзой в центре; 4- ручка горизонтального перемещения линзы впередназад; 5 - осветитель со сменными источниками света (зафиксирован для красного светодиода); 6 - тумблер сети (провод к источнику питания); 7 - указатель предела перемещения столика; 8 - ручка горизонтального

В работе используется микроскоп, на столике размещается линза, установленная на плоской пластине. Точка соприкосновения сферической поверхности линзы с пластинкой должна лежать на оптической оси микроскопа. Освещение производится красным монохроматическим светом с длиной волны λ0 =640нм. Свет от источника направляется на

полупрозрачное плоскопараллельное зеркало (или призму) расположенное в тубусе микроскопа. Для измерения радиусов (диаметров) колец используется

шкала, помещенная в окуляре. Цена одного деления шкалы c =8,9 10−6 делм .

Порядок проведения измерений и обработка результатов для установки №2

1) Включить установку и получить изображение колец Ньютона (если интерференционная картина не наблюдается, сообщить преподавателю или инженеру).

2)Перемещая столик микроскопа, кольца расположить так, чтобы середина колец приходилась на середину шкалы.

3)Сфокусировать микроскоп на наибольшую резкость картины колец.

4)Снять по измерительной шкале координаты правых и левых краев колец, начиная с 1-ого кольца (см. рис. 11) и занести их в таблицу наблюдений:

5) Рассчитать диаметры колец в делениях, а затем в метрах,

учитывая цену деления горизонтальной шкалы c = 8,9 10−6 делм .

6)По формуле (20) рассчитать радиус кривизны линзы для трех различных n и m ( n − m = 3). Использовать значениеλ0 =640нм.

7)Для трех полученных значений радиуса кривизны R1, R2 , R3 рассчитать

8) Найти средние значения для радиуса кривизны и абсолютной погрешности:

Рис. 11. Пример отсчета по измерительной шкале: правый край первого кольца: 72 деления.