Физика \ Оптика

Лабораторный практикум по оптике, содержащий описание 21 лабораторной работы, страница 29

2.  Совмещают одну из нитей перекрестия с серединой интерференционной полосы и по шкале окулярного микрометра снимают отсчет N3. Затем нить перекрестия совмещают с серединой той же полосы в месте изгиба и производят второй отсчет N4. По формуле (10.7) определяют величину изгиба полосы.

УПРАЖНЕНИЕ II

Вычисление высоты неровности поверхности

1.  Учитывая измеренную в предыдущем опыте величину N, по формуле (10.9) вычисляют высоту неровности поверхности.

2.  С помощью выдвигающейся горизонтальной пластинки 8 на пути светового пучка помещают зеленый светофильтр с 2 =561 мкм, определяют для него N и вычисляют h.

УПРАЖНЕНИЕ III

Определение чистоты обработки поверхности

Прибор МИИ-4 предназначен для измерения высоты неровностей на поверхностях от 10 до 14 класса по ГОСТ 2739-51.

1.  Снимают с испытуемого участка целую серию измеряемых величин и определяют hср. Для снятия замеров столик перемещают микрометрическими винтами 4, имеющими диапазон перемещения, равный 10 мм.

2.  По таблице по среднему значению hср определяют класс точности обработки поверхности детали. Ниже приведена таблица для определения классов обработки поверхности.

Классы

10

11

12

13

14

В мкм

от 0,50

до 0,80

от 0,25

до 0,50

от 0,12

до 0,25

от 0,06

до 0,12

до 0,06

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Как возникают светлые и темные полосы в интерферометре Линника?

2.  Какова роль компенсационной пластинки в интерферометре?

3.  Как при работе с данным интерферометром повысить точность измерения?


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕРФЕРОМЕТРА ИТР-2 И ЖАМЕНА

Цель работы: научить студентов определять показатели преломления жидкостей и газов и исследовать зависимость показателя преломления воздуха от давления.

Приборы и принадлежности: интерферометр ИТР-2 с трансформатором питания, интерферометр Жамена, набор кювет и растворов исследуемых жидкостей, кюветы с исследуемым газом, манометр, насос, пипетка.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Интерферометр ИТР-2 работает по схеме Релея и предназначен для определения показателей преломления жидкостей и газов, а также определения концентрации растворов по разности показателей преломления эталонной и испытуемой жидкости. Оптическая схема его такова (рис. 7.1).

Рис. 7.1.

Схема интерферометра ИТР-2 такова, что нижние пучки лучей проходят под кюветами и образуют нижнюю неподвижную систему интерференционных полос. Верхние – проходят сквозь кюветы и образуют верхнюю подвижную систему полос. В случае, когда в обеих кюветах разность хода волн равна нулю, верхняя интерференционная система полос совпадает с нижней, неподвижной.

Пусть на пути лучей, выходящих из щелей  и , поставлены кюветы с различными веществами, показатели преломления которых  и . Тогда верхняя система полос будет сдвинута относительно нижней за счет  дополнительной разности хода волн на величину , равную

,                       (7.1)

где  – длина кюветы.

Для возвращения верхней интерференционной системы в прежнее положение применяют компенсационный метод. Метод компенсации (нулевой метод) заключается в том, что для того, чтобы вернуть интерференционную картину в прежнее положение (т.е. совместить верхнюю и нижнюю системы полос), необходимо увеличить оптический путь одного из лучей. Для этого на его пути помещают компенсационную пластинку переменной толщины , вносящую дополнительную разность хода волн

,                                        (7.2)

где  – показатель преломления пластины.

Передвигая пластинку, можно добиться такого ее положения, при котором разность хода, даваемая кюветами и пластиной, равна нулю, то есть

.                                     (7.3)

Тогда с учетом формул (7.1) и (7.2) и уравнения (7.3) получим

 ,                                 (7.4)

Скачать файл