Главная страница
Навигация по странице:

  • Кольцо Положение конца диаметра кольца. Правого x

  • Лабораторная работа 26 Дёмин Алексей Страница Скачано с


    Скачать 301.5 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 26 Дёмин Алексей Страница Скачано с
    Дата24.03.2022
    Размер301.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаLABA26.doc
    ТипЛабораторная работа
    #415027

    Лабораторная работа №26Дёмин Алексей Страница

    Скачано с http://rtf.x2web.ru

    М ИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

    Кафедра физики


    Отчёт

    по лабораторной работе № 26
    Определение длины волны света при помощи
    колец Ньютона.

    Студент: Дёмин Алексей

    Группа: Р-184


    Дата: 25.03.22
    г. Екатеринбург 1998

    Теоретическая часть.

    Кольца Ньютона.


    Кольца Ньютона являются частным случаем полос равной толщины. Они получаются следующим образом. Плосковыпуклая линза с большим радиусом кривизны кладётся на плоскопараллельную пластину (Error: Reference source not found). Тонкая кольцеобразная полоска воздуха между линзой пластинкой является клином с малым преломляющим углом. Поэтому при освещении параллельным пучком света, направленным перпендикулярно к её плоскости, в воздушном клине появляется интерференционная картина, в виде совокупности чёрных и светлых колец. Так как угол воздушного клина мал, то оптическую разность хода волн 2 и 1 при их почти нормальном падении на клин можно с достаточной степенью точности найти по формуле при cos r =1

    21=2dn+0/2

    Учитывая общее условия усиления и ослабления можно получить условия минимумов и максимумов конкретно для интерференционных колец. Светлые кольца будут соответствовать условию

    2dn+0/2=m0 (m=1,2,3....)

    а тёмные

    2dn+0/2=(m+1/2)0 (m=1,2,3....)

    где m-номер кольца.

    Вывод формулы.


    На Error: Reference source not found О - центр сферы радиуса R, часть которой образует выпуклую поверхность линзы, d- толщина воздушного слоя в том месте, где находится кольцо с номером m. Радиус этого кольца обозначен rm. Очевидно, что (R-d)2+rm2=R2. Так как толщина d слоя мала по сравнению rm и R, то квадратом этой величины можно пренебречь и получить: 2d=rm2/R.

    Тогда для светлых полос: rm2=(2m-1)R0/2n; а для тёмных полос: rm2=mR0/n.

    Для большей точности определения искомых величин преобразуем формулы так, чтобы они были связаны с диаметром колец, которые могут быть легко измерены.

    Пусть нам известны диаметры каких-либо колец с номерами l>k. Тогда формула светлых колец:



    Для вычисления 0 получим основную расчётную формулу:


    Установка для наблюдения колец Ньютона.


    Прибор для наблюдения колец Ньютона смонтирован на базе микроскопа-компаратора типа МИР-12. Прибор подготовлен к работе и не требует дополнительной юстировки.

    Практическая часть работы.

    установки 8


    Приборы и их характеристика




    Постоянная характеристика

    Предел измерений

    Цена деления шкалы

    Предел осн. погрешности

    Микроскоп компаратор шкалы:

    Линейная




    50 мм

    1 мм




    Круговая




    100 дел.

    0.01 мм




    Линза

    R=17.6 см







    0.5 см



    Результаты измерений колец Ньютона.


    Кольцо


    Положение конца диаметра кольца.

    Правого xп, мм левого xл, мм

    Диаметр кольца

    D=xл-xп, мм

    1

    26.47

    25.79

    0.68

    2

    26.59

    25.67

    0.92

    3

    26.68

    25.57

    1.11

    4

    26.75

    25.50

    1.25

    5

    26.81

    25.43

    1.38

    6

    26.87

    25.37

    1.50

    7

    26.93

    25.31

    1.62

    8

    26.99

    25.26

    1.73

    9

    27.03

    25.21

    1.82

    10

    27.10

    25.16

    1.94

    Расчёт длины волны.


    По результатам измерений, представленных в таблице вычисляем среднее значение <0> длины волны. При этом пользуемся формулами:



    =90.1 мм2.

    A=2.7мм2.

    <0>=512.11 нм

    Доверительная граница абсолютной погрешности o результата измерения длины волны 0 определяется по формуле:

    o=<0>= 0,87 нм

    , где = 0.0017

    Окончательный результат: 0=<0>o=(512.110.87) нм.

    Расчёт длины волны графическим методом.


    Расчёт значений x и y

    x=l-k

    Dl, мм

    Dk, мм

    (Dl- Dk), мм

    y=(Dl2- Dk2), мм2

    1=2-1

    0.92

    0.68

    0.24

    0.3840

    2=3-1

    1.11

    0.68

    0.43

    0.7697

    3=4-1

    1.25

    0.68

    0.57

    1.1001

    4=5-1

    1.38

    0.68

    0.70

    1.4420

    5=6-1

    1.50

    0.68

    0.82

    1.7876

    6=7-1

    1.62

    0.68

    0.94

    2.1620

    7=8-1

    1.73

    0.68

    1.05

    2.5305

    8=9-1

    1.82

    0.68

    1.14

    2.8500

    9=10-1

    1.94

    0.68

    1.26

    3.3012

    График зависимости y от xприлагается.

    0=(y2-y1)/(4R(x2-x1))=((3.3-0.3)*10-6)/(4*0.176*(9.125-0.75))= =508.8*10-9м = 508.8 нм
    Вывод: В данной лабораторной работе я определил длину световой волны при помощи колец Ньютона. В результате проведения своего эксперимента я получил величину 0=<0>o=(512.110.87) нм. А графическим методом получил результат 0=508.8 нм. Эти величины не сильно различаются, а различия, которые есть, обусловлены неточностью графического метода. В общем, погрешность измерений связана с физическими способностями глаза,
    неточностью измерения радиуса кривизны линзы, неточностью измерительного прибора (резьба на маховике, которым передвигается окуляр).
    25.3.2022



    написать администратору сайта