5. Аналогичные измерения провести для остальных линий l2 и l3. Результаты измерений занести в таблицу 2.
6. Для каждой длины волны вычислить угол выхода скользящего луча как разность приближенных значений двух положений зрительной трубы Т и Т0
и
абсолютную погрешность
.
 |
Таблица 3
Показатели преломления, углы преломления и дисперсия на разных длинах волн.
|
№ |
l, нм |
N |
j0 |
Dj0 |
n |
D |
|
1 2 3 |
8. Вычислить относительную погрешность для показателя преломления по формуле
(4)
При вычислении погрешности Dj0 выражается в радианах.
9. Рассчитать абсолютную погрешность 
.
10. Окончательный результат для каждой длины волны записать в виде 
; e= .
 |
12. Пользуясь полученным графиком, вычислить
дисперсию жидкости 
для указанных длин волн.
Для этого вблизи точек l1, l2 и l3
взять произвольное малое приращение Dl и по графику найти соответствующие этому Dl изменение показателя преломления Dn. Вычислить дисперсию по формуле 
. Полученные значения занести в
таблицу 3.
13. Вычислить среднюю дисперсию вещества (nF - nC) и коэффициент дисперсии (число Аббе) 
, где nD
– показатель преломления жидкости для желтой линии Na (lD в таблице 1), nС и nF – показатели преломления жидкости для красной (lС) и
зелено-голубой (lF) линий H. Численные значения nD, nС и nF взять из графика.
Контрольные вопросы.
1. Сформулировать закон преломления света.
2. Что такое относительный и абсолютный показатели преломления? Связь между ними?
3. Какова зависимость показателя преломления от длины световой волны? Начертить графики n=f(l) и n=f(n).
4. Что такое полное внутреннее отражение? При каких условиях оно наблюдается? Что называется предельным углом полного внутреннего отражения? Где применяется это явление?
5. Начертить ход лучей в рефрактометре ИРФ-23 и вывести расчетную формулу для определения показателя преломления.
6. Каким образом можно определить показатель преломления призмы рефрактометра, не пользуясь другими приборами?
Литература:
1. Ландсберг Г.С. Оптика.- М: Наука, 1976.
2. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике.- М: Высшая школа, 1965.
3. Физический практикум под ред. Ивероновой В.И..- М: Наука, 1967.
ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ МОНОХРОМАТОРА УМ-2
Цель работы: ознакомиться с принципом действия и устройством спектрального аппарата на примере монохроматора УМ-2, произвести градуировку его шкалы по длинам волн, определить длины волн света, излучаемого атомарным газом и установить природу этого газа по спектру.
Приборы и принадлежности: монохроматор УМ-2, набор газоразрядных трубок c блоком питания.
Теоретическое введение
Свет представляет собой электромагнитные волны в диапазоне от 400 нм до 760 нм (I нм = 10-9 м). В зависимости, от длины волны свет создает разное зрительное впечатление: например, свет с λ = 700 нм мы видим красным, с λ = 600 нм - желтым, с λ = 500 нм - зеленым, с λ= 400 нм - фиолетовым. Различают свет монохроматический и. интегральный (сложный). Свет называется монохроматическим, если ему соответствует одно определенное значение длины волны (строго постоянная частота колебаний электромагнитной волны). Свет называют сложным или интегральным, если он представляет собой совокупность электромагнитных волн с разными длинами λ1, λ2, ... .
Проходя границу раздела двух сред, интегральный свет не только преломляется, но и разлагается на составные части, т.к. показатель преломления среды зависит от длины волны (частоты) падающего света. Это явление называется дисперсией. Пропуская свет через стеклянную призму, можно определить спектр этого света, т.е. набор спектральных линий с определенными длинами волн.
Различают три типа спектров:
1). Сплошной спектр, в котором присутствуют все длины волн видимого спектра (от 400 до 760 нм). Его дают раскаленные твердые и жидкие тела.
2). Линейчатый спектр - на темном фоне отдельные цветные линии. Он свойственен атомарным газам.
3). Полосатые спектры - близко расположенные линии образуют полосы, размытые с одной стороны и резко очерченные с другой. Полосатые спектры свойственны молекулярным газам.
Атому каждого вещества присущ свой вполне определенный набор спектральных линий. Поэтому, определяя спектральный состав излучения для неизвестного газа, можно выяснить, из каких атомов он состоит. В этом заключается сущность спектрального анализа.
Любой спектральный аппарат состоит из трех основных частей: коллиматора (К), служащего для получения параллельного пучка световых лучей, диспергирующей системы (обычно, призмы или дифракционной решетки), разлагающей сложный свет на монохроматические лучи, и зрительной трубы (Т) для наблюдения спектра.
Ход лучей в простейшем спектральном аппарате изображен на рис. 1. Свет от источника 1 проходит через конденсор 2 и попадает на щель коллиматора 3, которая расположена в фокальной плоскости объектива коллиматора 4. Из объектива коллиматора лучи света выходят параллельным пучком и падают на трехгранную стеклянную призму 5. При преломлении на первой грани призмы происходит разложение света на монохроматические составляющие. Из призмы выходят несколько параллельных монохроматических пучков, соответствующих волнам λ1, λ2 , Эти параллельные пучки под разными углами падают на линзу объектива 6 зрительной трубы и собираются в ее фокальной плоскости 7 в виде спектра. Спектр наблюдается визуально через окуляр 8.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.