Лабораторная работа_7

служит средняя дисперсия, определяемая как разность (nF − nC ),

каталогах обычно фигурирует величина, обратная относительной

так называемый коэффициент дисперсии, или число Аббе. Веще-

ства с малой дисперсией характеризуют большим значением γ (например, для флюорита γ = 95 ); вещества с большой дисперсией имеют малое (для тяжелых сортов стекла имеем γ = 20 ). Обычно

(но не всегда) дисперсия растет вместе со средним значением по- казателя преломления.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Для измерения средней дисперсии жидких или твердых тел исследуемый образец или жидкость устанавливают так же, как при измерении показателя преломления.

Мерой дисперсии служит поворот одной призмы компенса- тора относительно другой, осуществляемый вращением маховичка 11 (рис. 4) до полного устранения окрашенности гра- ницы раздела. Отсчет производят по барабану 12, разделенному на 120 частей. При повороте барабана на 180° (60 делений) диспер- сия компенсатора пройдет все значения от нуля до двойного зна- чения дисперсии одной призмы. Следовательно, если устранить окрашенность границы раздела и вращать маховичок в ту же сто- рону до противоположного, но равного значения отсчета, то гра- ница раздела вторично получится бесцветной.

При измерении следует производить не менее пяти отсчетов с двух сторон барабана и найти среднее арифметическое Z . Вели-

12

чину средней дисперсии (nF − nC ) определяют по приведенной таблице в зависимости от Z и показателя преломления nD исследуемого вещества.

Для измеренного значения показателя преломления nD

находят по таблице величины А и В . Если такого показателя преломления в таблице не окажется, то величины А и В получа- ют интерполированием, пользуясь пропорциональными частями таблицы. Для полученного значения Z находят величину σ . Для дробных значений Z значение σ определяется также интерполи-

По формуле (9) вычисляют коэффициент дисперсии (число Аббе).

Пример записи результатов измерений при определении средней дисперсии воды.

Вода при t = 20°C , nD =1,3330 .

Отсчеты по барабану компенсатора:

Общее среднее Z = 41,9 Из таблицы имеем:

для nD =1,3330

A = 0,02418

B = 0,03120

13

nF − nC = A + Bσ = 0,02418 − 0,01822 = 0,00596

Сущность метода интерполирования заключается в следую- щем: пусть зависимость между двумя величинами выражается функцией y = f (x), некоторому значению x1 соответствует

y0 = f (x0 ) является линейной. Тогда легко видеть, что будет вы-

7 × 0,02420 + 3 × 0,02415 =10 × A ; 0,07245 + 0,16940 =10 × A ; 0,24185 =10 × A ;

A = 0,024185

Таким же способом можно найти значение B и σ . Результаты измерений и вычислений записывают в отчет.

14

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Сформулировать закон преломления и пояснить физический смысл относительного и абсолютного показателей преломле- ния.

2.Сформулировать условия, при которых наблюдается полное внутреннее отражение. Получить формулу для определения предельного угла полного внутреннего отражения. Объяснить зависимость величины предельного угла от длины волны.

3.Построить ход лучей в рефрактометре ИРФ-22 при монохрома- тическом освещении. Какую роль играет в приборе компенсатор дисперсии?

4.Как формируется изображение в фокальной плоскости зритель- ной трубы при освещении белым светом?

5.Почему в рефрактометре нельзя вести измерения предельного угла без зрительной трубы? Какова ее роль?

6.Что такое компенсатор дисперсии, в чем состоит его действие?

7.Что является мерой средней дисперсии?

8.Как вычислить коэффициент дисперсии?

Литература ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Савельев И.В. Общий курс физики. Т. 3. Оптика. учеб. посо- бие для втузов- М. : Астрель : ACT , 2003.- 336с

2.И.И. Наркевич, Э.И. Волмянский, С.И. Лобко. Физика. Учеб- ник – Мн.: Новое знание, 2004. 680 с.

3.Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Оптика. : учеб. пособие для студ. физических спец. вузов- 4-е изд., стереотип.- М. : Физматлит: МФТИ , 2002.- 656с.

4.Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1987.

5.А.Н. Матвеев. Оптика. Учеб. пособие для студ. вузов.- М. : ОНИКС 21 век: Мир и Образование , 2005.- 463с

15

6.И.Е. Иродов Квантовая физика. Основные законы. – М.: Ла- боратория Базовых Знаний, 2004.

7.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1999.

16

Таблица для определения средней дисперсии

2