Определение радиуса кривизны линзы

2.1. Подвести кольца Ньютона под объектив микроскопа и "поймать" их в окуляр. Для этого следует перемещать пластинку с линзой в горизонтальных направлениях, а тубус микроскопа - вверх и вниз.

Чтобы свет от лампочки попадал в микроскоп после отражения от границ воздушного слоя между линзой и пластинкой, последние расположены наклонно к оси микроскопа. В результате этого кольца Ньютона видны в виде эллипсов. Понятно, что истинному диаметру кольца соответствует большая ось эллипса, вдоль которой и следует расположить окулярную шкалу.

2.2. Произвести отсчеты х₁ и х ₂ положений диаметрально противоположных точек середин темных (светлых) колец Ньютона, вычислить диаметры колец и их квадраты.

2.3. Выбрать номера колец i и m, наиболее далекие друг от друга для избежания больших погрешностей, рассчитать для каждой пары и T.

2.4. Как следует из вышесказанного, диаметр кольца Ньютона можно непосредственно измерить в делениях окулярной шкалы. Умножая этот результат на величину b, выраженную в мм/дел., получим диаметр в миллиметрах. Из формулы 3.3 выразим радиус кривизны линзы:

, (2.8)

где диаметр D выражен в тех же делениях окулярной шкалы (в больших или в малых), что и N. Усредненная длина волны света неоновой лампочки l = (640 + 30) нм.

В целях упрощения расчетов величину обозначим через T. Тогда

R =  (2.9)

По формуле (2.9) определить <R>.

2.5. Подсчитать абсолютную погрешность:

, (2.10)

где D T найти по формуле, аналогичной формуле (2.7).

2.6. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2.2. Записать окончательный результат в виде доверительного интервала с указанием надежности и относительной погрешности.

Таблица 2.2

Номер кольца	х1	х 2	D	D ^2	i - m	D ^2i - D ^2m	T	Т - <T>	(T -<T>)^2
. . .
Сумма
Ср.знач.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

2.6. Явление интерференции света.

3. Когерентность.

4. Оптическая длина пути и оптическая разность хода.

5. Условия максимумов и минимумов при интерференции.

6. Явления, происходящие при отражении: от среды, оптически более плотной; от среды, оптически менее плотной.

7. Линии равной толщины. Кольца Ньютона.

8. Вывод расчетной формулы.

9. Ход эксперимента по определению радиуса кривизны линзы или длины волны света с помощью колец Ньютона.

10. Вычисления погрешностей измерений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Дата добавления: 2015-06-04