Порядок виконання роботи:

1. Зберіть схему, під’єднавши до генератора блок живлення. Без перевірки схеми викладачем випрямляч в мережу не вмикайте!

2. Наладнайте схему. Для цього на двохпровідну лінію помістить лампочку-індикатор і, зсуваючи її, знайдіть місце найбільш яскравого свічення лампочки.

3. Залишивши лампочку в місці найбільш яскравого свічення, помістіть поблизу неї контактний місток (без лампочки) і переміщуйте його вздовж лінії доти, поки лампа-індикатор знову загориться яскраво. Аналогічно проробіть і з другим містком, помістивши його з того ж боку індикаторної лампи.

4. Виміряйте відстані L₁, L₂, L₃ ( між індикаторною лампою, першим і другим містками, а також між перекидними містками).

5. Визначити відстані між сусідніми пучностями за формулою:

Lср.= ( L₃ + L₂ + L₁/2 ) / 3.

Знаючи, що довжина електромагнітної хвилі дорівнює λ=2Lср., визначте довжину електромагнітної хвилі.

6. Обчисліть частоту генератора УКВ за формулою (3), приймаючи швидкість електромагнітних хвиль v = 3^.10⁸ м/с. Дані не менше ніж трьох вимірів занесіть до таблиці і зробіть оцінку похибок вимірювань:

№	L1	L2	L3	Lср	λ	υ	Δυ
1 2 3
Середні значення

Дайте відповіді на запитання:

1. Як пояснити процес виникнення електромагнітних коливань в коливальному контурі?

2. Чи можна стверджувати, що електроенергія по міській мережі змінного струму передається у вигляді електромагнітних хвиль?

3. Чи можна одержати коливання ще більшої частоти, ввімкнувши до коливального контура генератора конденсатор, ємність якого менша за міжелектродну ємність лампи?

ОПТИКА ТА ФІЗИКА АТОМА

Лабороторна робота № 38.

Дослідження показника заломлення прозорих пластинок за допомогою мікроскопу.

Прилади та приладдя: мікроскоп, мікрометр, вимірювані прозорі пластинки зі штрихами на обох поверхнях.

Мета роботи: засвоїти один із методів вимірювання показника заломлення.

Коротка теорія і метод вимірювань

Абсолютним показником заломлення середовища називається відношення швидкості - с поширення світла у вакуумі до швидкості - v його поширення в даному середовищі

n = c / v. (1)

Це відношення, згідно із законом заломлення, дорівнює відношенню синуса кута падіння променя у вакуумі до синуса кута заломлення в даному середовищі

n = sin α / sin β. (2)

Показник заломлення залежить від довжини хвилі світла і від властивостей середовища. Швидкість поширення світла у даному середовищі завжди менша, ніж у вакуумі. Тому абсолютний показник заломлення завжди більший за одиницю.

Відносний показник заломлення двох середовищ пов’язаний з їх абсолютними показниками заломлення n₁ і n₂ співвідношенням

n₂₁ = v₁ / v₂ = n₂ / n₁, (3)

де v₁ і v₂ - швидкості світла відповідно в першому і другому середовищах.

Для вивчення показників заломлення речoвин застосовують різні методи. Одним з них є метод визначення показника заломлення прозорих тіл за допомогою мікроскопу. Метод грунтується на удаваному зменшенні товщини прозорої пластинки внаслідок заломлення променів. Розглянемо плоскопаралельну пластинку зі штрихами, нанесеними на верхній і нижній гранях (рис.1). Точка С, що лежить на шрихові нижньої грані, внаслідок заломлення, здається лежачою в точці С^/. В зв’язку з цим d₁ - удавана, d - істинна товщина пластинки. За рис.1 знаходимо:

d = CD ctgβ; d₁ = CD ctgα. (4)

При розгляданні штрихів на пластинці в мікроскоп, оптична вісь якого перпендикулярна до пластинки, кути α і β малі і тангенси кутів можна замінити синусами. Тоді вирази (4) можна записати у вигляді:

Рис.1.

d = C D / sinβ ; d₁ = C D / sin α. (5)

Знайдемо із (5) відношення d₁/d = sinα /sinβ. Якщо врахувати закон заломлення (2), то одержимо

d / d₁ = n. (6)

Таким чином, показник заломлення прозорої пластинки може бути визначений за відношенням істинної іі товщини до удаваної.

Порядок виконання роботи:

1. Виміряйте мікрометром істинну товщину пластинки d.

2. Визначте удавану товщину пластинки d₁, для чого:

а) покладіть пластинку на столик мікроскопа під об’єктив так, щоб обидва штрихи перетинали оптичну вісь мікроскопа;

б) рухаючи тубус мікроскопу, одержіть чітке зображення штриха, нанесеного на верхню поверхню пластинки, запишіть відлік мікрометричного гвинта мікроскопу;

в) мікрометричним гвинтом опустіть тубус мікроскопа (рахуйте оберти гвинта) до одержання чіткого зображення штриха на ніжній грані пластинки. Удавана товщина пластинки визначається за різницею кінцевого і початкового відліків

d₁ = ( N Z + 0,001m ), (7)

де N - число повних обертів барабана гвинта; Z = 0,1 мм - відстань кроку гвинта; m - число поділок в неповному оберті барабана.

3. Вирахуйте показник заломлення пластинки за формулою (6).

4. Вимірювання істинної та удаваної товщин пластинки зробіть тричі, визначте середне значення показника заломлення пластинки і оцініть похибки вимірювань.

Результати вимірювань і розрахунків подайте в табл. 1.

Таблиця 1

№	d	N	m	d1	n	(Δn)2
1 2 3
Середні значення

5. Вимірювання виконайте для двох інших пластинок, вносячи результати до таблиць 2 і 3, аналогічних таблиці 1.

Дайте відповіді на запитання:

1. Що називається показником заломлення?

2. В чому полягають причини залежності показника заломлення від природи речовини?

3. Чи можна застосувати метод, що вивчається, до досліджень рідин та газів? Як треба відозмінити для цього установку?

Лабораторна робота № 39.

Дослідження розчинів за допомогою рефрактометра.

Прилади та приладдя: рефрактометр, розчини цукру у воді невідомої концентрації, піпетка , фільтрувальний папір, таблиця для визначення концентрації цукру за показником заломлення розчину.

Мета роботи: засвоїти один із методів визначення концентрації розчинів.