Лабораторный практикум по оптике, содержащий описание 21 лабораторной работы, страница 42

УПРАЖНЕНИЕ I

Построение градуировочной кривой

1. Вращением маховичка 4 устанавливают указатель, видимый в поле зрения окуляра, на красную линию, найденную по атласу спектральных линий, и снимают отсчет N по шкале барабана. Записывают показания барабана и найденную длину волны.

2. Аналогичные измерения делают для других спектральных линий, найденных по другим карточкам атласа спектральных линий, и для них также снимают показания шкалы барабана. Записывают снятые показания N и . Выполняют 16 измерений (по одному на каждую карточку атласа спектральных линий).

3. Строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс длины волн , а по оси ординат – значения барабана N, т.е. .

УПРАЖНЕНИЕ II

Определение угловой дисперсии стилоскопа

1. По градуировочному графику для красной области спектра при изменении на находят и определяют угловую дисперсию, найдя отношение . Аналогичные измерения выполняют для зеленой и фиолетовой областей спектра.

2. Делают вывод.

УПРАЖНЕНИЕ III

Определение линейной дисперсии прибора

1. Используя , найденные в упражнении II по формуле (14.4) вычисляют линейную дисперсию для красной, зеленой и фиолетовой областей спектра. Фокусное расстояние окуляра f = 275 мм.

2. Делают вывод.

УПРАЖНЕНИЕ IV

Определение разрешающей способности стилоскопа

1. Для красной области спектра по атласу спектральных линий выбирают три пары близко распложенных спектральных линий
(1-2 мм между ними) и определяют для них

; ;

Для этих пар вычисляют среднее значение длины волны

; ;

2. Для каждой пары вычисляют разрешающую способность по формулам

; ; .

Находят среднее значение: .

3. Аналогичные измерения выполняют для зеленой и фиолетовой областей спектра и находят и .

4. Делают вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какова принципиальная оптическая схема стилоскопа?

2. Чем отличается призматический спектр от дифракционного?

3. Каковы основные характеристики призменных спектральных приборов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ИЗМЕРЕНИЕ ДИСПЕРСИИ И ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛЯННОЙ ПРИЗМЫ

Цель работы: исследовать зависимость показателя преломления стеклянной призмы от частоты света.

Приборы и принадлежности: ртутная лампа, универсальный монохроматор УМ-2, гониометр ГС-5, плоскопараллельная стеклянная пластинка, стеклянная призма.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Рис 15.1.

Показатель преломления может быть определён путём измерения угла наименьшего отклонения луча при прохождении света через призму. Для пояснения используемого в работе метода рассмотрим стеклянную призму AMN с преломляющим углом q, на грань AM которой падает луч света (рис. 15.1). Углы падения a и преломления b характеризуют прохождение света через грань AM, а соответствующие углы g и d – через грань AN. Продолжения падающего на призму и выходящего из неё лучей пересекаются в точке D, а перпендикуляры BC и CF к граням призмы AM и AN в точке C. Отклонение света от первоначального направления распространения характеризуется углом e между выходящим и падающим лучами. Рассматривая треугольник BCF и четырёхугольник BCFD, получаем

(15.1)