Лабораторная работа 16. Исследование дисперсии и разрешающей способности призмы методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей и направлений подготовки

• Название: Исследование дисперсии и разрешающей способности призмы методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей и направлений подготовки
• Анкор: Лабораторная работа 16
• Дата: 18.12.2019
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: 16_Issledovanie_Dispersii_I_Razreshayuschey_Sposobnosti_Prizmy.doc
• Тип: Исследование; #100824
• страница: 6 из 12

-отрицательна и возрастает по модулю с уменьшением . В этом случае дисперсию называют нормальной.

В области сильного поглощения (в полосе поглощения) дисперсия (dn/d)- положительна. Увеличение показателя преломления с ростом  называют аномальной дисперсией (рис. 1, заштрихованный участок).

Рассмотрим преломление света призмой. Пусть на грань АВ трехгранной призмы АВС (рис. 2, а) падает луч света. После двукратного преломления на гранях луч выходит из призмы отклоненным от первоначального направления на угол , называемый углом отклонения. Угол при вершине призмы  называют преломляющим углом призмы. Угол отклонения зависит от угла падения ₁, преломляющего угла призмы  и показателя преломления материала призмы n.

Рассмотрим случай симметричного хода луча через призму (рис. 2, б). При этом ₁ = ₂ = , и ₁ = ₂ = , а угол отклонения  принимает наименьшее значение и называется углом наименьшего отклонения.

Свяжем угол наименьшего отклонения с преломляющим углом призмы и показателем преломления. По закону преломления,

sin/sin = n. (2)




Из треугольника DBE следует, что  + 2(90 – ) = 180, откуда

 = /2. (3)

Угол  – внешний для треугольника DKE, следовательно,  = 2( – ), или, с учетом равенства (2),

 = ( + )/2. (4)

Подставив (3) и (4) в (2), получим рабочую формулу для расчета показателя преломления:

n = [sin( + )/2]/[sin(/2)]. (5)

Таким образом, измерив преломляющий угол призмы  и угол наименьшего отклонения , можно определить показатель преломления стекла, из которого изготовлена призма.

Следствием дисперсии является разложение белого света в спектр при его прохождении через призму.

Поскольку показатель преломления зависит от длины волны, лучи, соответствующие волнам разной длины, будут преломляться в призме под разными углами (рис. 3):



Поэтому наблюдаемое изображение входной щели прибора в разных длинах волн видно под разными углами как набор вертикальных отрезков разного цвета. Это так называемый дисперсионный спектр.