Лабораторный практикум по оптике, содержащий описание 21 лабораторной работы, страница 43

Таким образом, в соответствии с уравнением (15.7) минимальное отклонение света от первоначального направления распространения имеет место при симметричном прохождении луча через призму, когда свет на участке BF распространяется параллельно основанию призмы MN.

Учитывая (15.1), (15.2) и (15.7), можно записать:

;      .

Следовательно,

                                  (15.8)

Таким образом, зная преломляющий угол q и измерив экспериментально угол наименьшего отклонения emin для света определённой частоты, можно по формуле (15.8) вычислить показатель преломления стекла n.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Установка для определения показателя преломления призмы включает в себя ртутную лампу с источником питания, монохроматор УМ-2 и гониометр ГС-5. Ртутная лампа даёт спектр, состоящий из семи линий, лежащих в фиолетовой, синей, зелёной, жёлтой и красной областях спектра. Монохроматор УМ-2 выделяет узкие участки спектра в видимой и инфракрасной областях спектра и направляет их на гониометр ГС-5. Выделение спектральных линий происходит путём поворота системы призм, расположенных внутри корпуса монохроматора. Поворот осуществляется путём вращения барабана, расположенного на передней стенке прибора.

Гониометр ГС-5 (рис. 15.2) состоит из следующих основных частей: основания 1, коллиматора 2, корпуса 3, оптической трубы 4 с отсчетным микроскопом 5, столика 6. На основании прибора укреплены колонка коллиматора и вертикальная ось, вокруг которой могут вращаться лимб, корпус и столик. Коллиматор на конце содержит щель, ширину которой можно изменять с помощью микрометрического винта 18. Назначение коллиматора – создание параллельного пучка света. В вертикальной плоскости наклон коллиматора можно изменять, вращая винт 7.


              15      16    17    4    10       6        7      2            18

5                                   

14

8

 


1                                   9              3               13     12  11

Рис. 15.2.

Корпус 3 может вращаться вместе с оптической трубой относительно основания. Плавное перемещение корпуса осуществляется микрометрическим винтом 8. Фиксирование корпуса производится зажимным винтом 9. Смещение оптической трубы в вертикальной плоскости осуществляется винтом 10.

В нижней части прибора на вертикальной оси расположен лимб с делениями. Изображение лимба через систему призм и объектив передается в оптический микроскоп. В поле зрения отсчетного микроскопа видна двойная шкала. Левая шкала оцифрована от 0 до 3600.

С правой стороны в поле зрения окуляра видна вторая шкала, которая позволяет отсчитывать целые минуты и секунды. Совмещение верхних и нижних штрихов лимба по левой шкале производится маховичком 14. Для снятия отсчета совмещают верхнюю и нижнюю шкалы.

Число градусов будет равно видимой ближней левой от вертикального индекса цифре. Число десятков минут равно числу интервалов, заключенных между верхним штрихом, который соответствует отсчитанному числу градусов и нижним оцифрованным штрихом, отличающимся от верхнего на 1800. Число единиц минут отсчитывается по шкале микроскопа в правом окне по левому ряду чисел. Число десятков секунд – в том же окне по правому ряду чисел. Число единиц секунд равно числу делений между штрихами, соответствующими отсчету десятков секунд и неподвижным горизонтальным индексом.

Лимб может закрепляться неподвижно и перемещаться вместе со столиком с помощью микрометрического винта 11.

Подъем или опускание столика 6 осуществляется винтом 12, наклон – винтом 13.

Подсветка лимба гониометра и сетки окуляра производится лампой 15, соединенной со зрительной трубой кольцом 16. Фокусировка зрительной трубы на резкость осуществляется маховичком 17. Точно таким маховичком, расположенным с обратной стороны коллиматора 2, осуществляется его фокусировка. Оптическая труба снабжена автоколлимационным окуляром с крестом, подсветка которого осуществляется лампой 15.