Лаба 40. Отчет по лабораторной работе 14

• Название: Отчет по лабораторной работе 14
• Анкор: Лаба 40
• Дата: 15.12.2022
• Размер: 288.13 Kb.
• Имя файла: Otchyot_26_502_kv.docx
• Тип: Отчет; #846407

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 14

Определение длины волны света при помощи колец Ньютона

Студент Булгаков М.Н., Худяков К.А., Эргардт Р.В.

Группа ЭН-210020-21

Преподаватель Карицкая С.Г.

1. 
   Расчетная формула
   

,

где  – длина волны света

D_lи D_k – измеренные диметры колец

R = 40,5 см – радиус кривизны линзы

2. 
   Схема получения колец Ньютона (привести рисунок).
   

3. 
   Результаты измерения диаметров колец Ньютона
   

Таблица 1

№ кольца	Положение конца диаметра кольца			Диаметр кольца D = Xп – Хл, cм
	слева Хл, cм		справа Xп, cм
1	25,77	26,44		0,67
2	25,66	26,57		0,91
3	25,57	26,65		1,08
4	25,49	26,74		1,25
5	25,42	26,80		1,38
6	25,37	26,86		1,47
7	25,30	26,92		1,62
8	25,25	26,96		1,71
9	25,21	27,01		1,8
10	25,16	27,06		1,9

Способ 1. Аналитический расчет среднего значения длины волны .

4. 
   Результаты значений D_l , D_k, A_i и А занести в таблицу 2. Вычислить значения A_i, А по формулам
   

= 0,0853 мм²

,

где n – число комбинаций колец, внесенных в таблицу 2.

Таблица 2

Расчет значений D_l , D_k, A_i, А

l – k	Dl, мм	Dk, мм	(Dl +Dk), мм	(DlDk), мм	Ai, мм2	,мм2	, мм4
10 – 5	1,9	1,38	3,28	0,52	0,0853	-0,0012	0,00000144
9 – 4	1,8	1,25	3,05	0,55	0,0839	-0,0026	0,00000676
8 – 3	1,71	1,08	2,79	0,63	0,0879	0,0014	0,00000196
7 – 2	1,62	0,91	2,53	0,71	0,0898	0,0033	0,00001089
6 – 1	1,47	0,67	2,14	0,8	0,0856	-0,0009	0,00000081
0,0865 мм2				0,00002186 мм4

5. 
   Вычисление средней длины волны света по формуле;
   

= 0,000213 мм = м

6. 
   Расчет погрешности измерений.
   

= 0,00105 мм² =  м²,

где n – число комбинаций колец, внесенных в таблицу 2.

Доверительная граница случайной погрешности A по формуле:

м² = 2,77*1,09*10^-9 = 3,02*10^-9 м²,

где t_p,n = 2,77 – коэффициент Стьюдента для данного n и доверительной вероятности p = 0,95 (значения приведены в таблице 1 раздела «Общие указания к выполнению лабораторных работ» данного пособия).

Систематической погрешностью в определении A (в силу ее малости) пренебрегаем, поэтому относительная погрешность

3,02*10^-9 м² = 3,02*10^-15 мм² .

 = 0,5 см = 5 мм.



Доверительная граница абсолютной погрешности :

= м = 3*10^-9 м

7. 
   Окончательный результат записать в виде:
   

м при .

Способ 2. Графический метод определения длины волны

8. 
   Заполнить таблицу 3.
   

Таблица 3

Расчет значений X и Y

	Dk, мм	Dl , мм	(Dl  Dk), мм	(Dl + Dk), мм	мм2
1 = 2–1	0,71	0,94	0,23	1,65	0,3795
2 = 3-1	0,71	1,11	0,4	1,82	0,728
3 = 4-1	0,71	1,27	0,56	1,98	1,1088
4 = 5-1	0,71	1,39	0,68	2,1	1,428
5 = 6-1	0,71	1,50	0,79	2,21	1,7459
6 = 7-1	0,71	1,62	0,91	2,33	2,1203
7 = 8-1	0,71	1,71	1	2,42	2,42
8 = 9-1	0,71	1,8	1,09	2,51	2,7359
9 = 10-1	0,71	1,9	1,19	2,61	3,1059

9. 
   График зависимости (построение осуществить на миллиметровой бумаге или при помощи программы Excel и прикрепить к отчету)
   

10. 
    Расчет длины волны :
    

11. 
    Сравнение и анализ результатов, выводы. Сравнить результат с табличным (здесь ₀ = 612 нм). Проанализировать погрешность измерения.
    

В ходе лабораторной работы мы научились определять длину волны двумя различными способами. А именно:

1. 
   Аналитическим расчетом среднего значения длины волны
   
2. 
   Графический метод определения длины волны
   
3. 
   Экспериментальные числовые значения длины волны, которые были вычислены двумя различными способами практически не отличаются друг от друга, и от результатов табличных значений. Погрешность измерений составляет порядка 3 нм – такая погрешность обусловлена, скорее всего, неточностью измерения самого прибора, а также субъективной погрешностью оператора при проведении измерений.