Лабораторный практикум по оптике, содержащий описание 21 лабораторной работы, страница 26

где d_m и d_n – диаметры m-го и n-го темных колец, наиболее удаленных друг от друга.

4. Определить радиус кривизны линзы с помощью сферометра ИЗС-7. Определение радиуса кривизны линзы на сферометре сводится к измерению стрелки АD или АК шарового сегмента и вычислению радиуса кривизны (рис. 9.3). Измерение стрелки отдельной сферической поверхности производится следующим образом.

С помощью рычага-арретира измерительный стержень отводят вниз, и на измерительное кольцо осторожно накладывают плоскую стеклянную пластинку.

Рис. 9.3. Рис. 9.4.

Рычаг отпускают, и измерительный стержень, плавно поднимаясь, приходит в соприкосновение с пластинкой. Затем с помощью микроскопа производят начальный отсчет по шкале. Для повышения точности измерения отсчеты повторяют 3-5 раз и вычисляют среднее. Далее на кольцо осторожно кладут измеряемую линзу со сферической поверхностью и аналогичным образом производят 3-5 измерений, затем вычисляют среднее. Разность двух средних отсчётов по шкале и даст величину стрелки АК и АD измеряемой сферической поверхности.

Отсчет с помощью микроскопа со
спиральным микрометром

В поле зрения отчетного микроскопа (рис. 9.4) одновременно видны: 2-3 штриха миллиметровой шкалы, обозначенные крупными цифрами «11», «12», «13», неподвижная шкала десятых долей миллиметра с делениями от «0» до «10», круговая шкала для отсчёта сотых и тысячных долей миллиметра и двойные витки спирали. Чтобы произвести отсчет, необходимо предварительно маховиком 7 подвести двойной виток спирали так, чтобы миллиметровый штрих в зоне двойных витков оказался точно посредине между линиями витка. Индексом для отсчета миллиметров служит нулевой штрих десятых долей миллиметра.

На рис. 9.4 миллиметровый штрих «12» прошел нулевой штрих шкалы десятых долей миллиметра, а ближайший штрих «13» еще не дошел до нулевого штриха шкалы десятых долей миллиметра. Отсчет будет 12 мм плюс отрезок штриха «12» до нулевого штриха шкалы десятых долей. В нашем случае число десятых долей миллиметра обозначено цифрой "2" последнего пройденного штриха шкалы десятых долей. Сотые и тысячные доли миллиметра отсчитываются по круговой шкале, указателем для отсчета по ней служит стрелка; цена деления круговой шкалы — 0,001 мм. На рисунке 72-й штрих прошел указатель и часть интервала шкалы. Эту часть интервала определяют на глаз, она примерно равна 0,5 делений круговой шкалы. Окончательный отсчет будет 12,2725. Вычисление радиуса кривизны для изделий с выпуклой поверхностью производится по следующей формуле:

где r – радиус измерительного кольца (выбрано кольцо r =15,007 мм),
r – радиус шарика кольца (r=2,355 мм), h – измерительная стрелка шарового сегмента измеряемой сферической поверхности.

Найденный радиус кривизны необходимо сравнить с расчетным, полученным по формуле (9.1).

УПРАЖНЕНИЕ II

Определение длины световой волны

С помощью окулярной шкалы микроскопа провести измерение диаметров темных колец Ньютона и по формуле (9.1) определить длину волны света для трех указанных преподавателем светофильтров.

Учесть радиус кривизны линзы, который был определен с помощью сферометра в упражении I. Результаты свести в таблицу.

Номера темных колец

Диаметры колец Ньютона

Радиус кривизны линзы R’, определенный с помощью сферометра

Радиус кривизны линзы, определен-ный с помощью «колец Ньютона»