- •Оптика атомная физика
- •Порядок выполнения работы
- •9. Рассчитайте кажущуюся толщину пластинки по формуле: а) для микроскопа «Биолам»
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Поглотитель №2 ( )
- •Оптика. Атомная физика
- •655017, Г. Абакан, ул. Щетинкина, 27.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Хакасский технический институт – филиал
Красноярского государственного технического университета
Оптика атомная физика
Методические указания к лабораторным работам
Абакан, 2005
УДК 53
Л 50
Оптика. Атомная физика. Методические указания к лабораторным работам. /Составители: В.Г. Лесникова, М.Ф.Кузнецов, Е.Х.Тюдешев. Красноярск: КГТУ, 2004. 84 с.
Предназначено для студентов дневной формы обучения (спец. 100400, 120300, 120100, 150300).
КГТУ, 2004
Редактор Смирнова Н.Ф.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА
Цель работы: а) изучение устройства и принципа действия микро-скопа;
б) определение показателя преломления стекла с помощью микроскопа
Оборудование: микроскоп; штангенциркуль (или микрометр);
набор пластинок из разного сорта стекла
Рис.
1
1. Закон отражения света, согласно которого угол падения равен углу отражения (); луч и, падающий (1) и отраженный (2), лежат в одной плоскости с нормалью к поверхности в точке падения.
2. Закон преломления света гласит: лучи, падающий (1) и преломленный (3), лежат в одной плоскости с нормалью в точке падения, и отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и называется относительным показателем преломления второй среды к первой (n21)
, (1-1)
где - отношение абсолютного показателя преломления второй среды (n2) к абсолютному показателю первой среды (n1).
Абсолютный показатель преломления связан со скоростью света соотношением:
(1-2)
где с = 3108м/с – скорость света в вакууме; - скорость света в данной среде.
С учетом выражения (1-2) формулу (1-1) представим в виде:
(1-3)
Следует помнить, что углы падения, отражения и преломления лежат в одной плоскости и отсчитываются от нормали (рис. 1).
Определение показателя преломления стекла относительно воздуха в данной работе осуществляется с помощью микроскопа, оптическая схема которого приведена на рис. 2.
Рис.
2
Задний фокус объектива (Fоб) и передний фокус окуляра (Fок) либо совпадают, либо расположены на незначительном расстоянии друг от друга. При этом фокусное расстояние объектива во много раз меньше, чем у окуляра (fоб << fок).
На рис. 3 показан общий вид микроскопа: а) типа «МШ-1»;
б) «Биолам». Обозначения на обоих рисунках одни и те же:
а) б) Рис.
3
В основе метода определения показателя преломления с помощью микроскопа лежит кажущееся уменьшение толщины плоскопараллельной пластинки вследствие преломления света.
Н
Рис.
4
Согласно закона преломления
(1-4)
где nвозд 1 – абсолютный показатель преломления воздуха; nст - абсолютный показатель преломления стекла.
При малых углах возможна замена: sin tg . Тогда формулу (1-4) запишем в виде:
Значения tg и tg найдем из рис. 4.
Разделив одно выражение на другое, получим
.
Отсюда показатель преломления стекла будет равен
. (1-5)
Таким образом, определение показателя преломления стекла сводится к измерению действительной толщины (Н) и кажущейся толщины (h) пластинки.