ЛРН 1. ЛР№03_Айрапетян А.А_1В01. Отчет по лабораторной работе во03 изучение дисперсии твердых тел студент гр. 1В01 Ф. И. О. Айрапетян А. А
![]()
|
Томский политехнический университет Отделение естественных наук ИШНКБ![]() Отчет по лабораторной работе В-О03 ИЗУЧЕНИЕ ДИСПЕРСИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Студент гр. 1В01 Ф.И.О. Айрапетян А.А к выполнению лабораторной работы ДОПУЩЕН ________________________ подпись преподавателя Цель работы: изучение принципа действия рефрактометра ИРФ-23, определение зависимости показателя преломления стеклянной призмы от длины волны КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫДисперсией света называется зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волн λ) света, или зависимость фазовой скорости световых волн υ от их частоты. Нормальная дисперсии светасоответствуют с ростом частоты ν показатель преломления n увеличивается. Нормальная дисперсия наблюдается у веществ, прозрачных для света. ![]() Аномальная дисперсии света ![]() уменьшается. Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения света в данной среде. Объяснение с точки зрения классической электромагнитной теории влияния среды на распространение света Классическая электромагнитная теория объясняет влияние среды на распространение света взаимодействием света с атомами и молекулами среды. Электроны атомов удерживаются около своих положений равновесия квазиупругими силами и каждый электрон обладает собственной частотой колебаний ω0. Под влиянием падающей световой волны электроны совершают вынужденные колебания с частотой падающей волны ω и излучают вторичные волны, которые складываются с первичной волной. Результирующая волна имеет свою амплитуду и фазу, т. о. скорость волны в среде изменяется. СХЕМА УСТАНОВКИ![]() Схема установки состоит: – зрительная труба; – противовес поворотный; – окуляр; – ртутная лампа; – микровинт; – направляющая линза РАБОЧИЕ ФОРМУЛЫ ![]() n nэ2 sin2 где – показатель преломления n выражен через значение минимального угла φ. ![]() ИЗМЕРЕНИЯ Таблица 1
Таблица 2
Измерения провел студент группы 1В01 Айрапетян А.А (Фамилия И.О.) Дата 01.03.2022 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВПостройте график зависимости n f ( ) ![]() По графику n f ( ) определите значение показателя преломления nD для = 0,5896 мкм - желтая спектральная линия натрия (D линия). ![]() По графике получили λ=589,5нм желтая спектральная линия натрия nD = 1,641. Сделайте вывод о характере зависимости n f ( ) Вывод: В данной лабораторной работе изучили принципа действия рефрактометра ИРФ-23, определили зависимости показателя преломления стеклянной призмы от длины волны, построили график зависимости n φ f ( ) , в графике заметили, что при увеличении показателя преломления уменьшается длины волны, а также по графике определили значение показателя преломления nD для = 0,5896 мкм - желтая спектральная линия натрия (D линия) получили nD = 1,641. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫНа чем основан принцип действия рефрактометра? Что называется, дисперсией света? В чем различие между нормальной и аномальной дисперсией? Как классическая электромагнитная теория объясняет влияние среды на распространение света? Как определяется показатель преломления прозрачных тел в данной работе? С помощью какого соотношения рассчитывается показатель преломления? Вывести формулу (6). Как определяется нуль прибора φ 0 ? Как определяется предельный угол преломления? Как производится отсчёт углов по спиральному отсчётному устройству (отсчёт единиц, десятков, сотых и тысячных долей градуса)? ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫПринципдействиярефрактометраоснован на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Дисперсией света называется зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волн λ) света, или зависимость фазовой скорости световых волн υ от их частоты. Отличие аномальной дисперсии от нормальной в том, что в некоторых веществах (например, в парах йода) при разложении света при прохождении призмы, синие лучи преломляются меньше, чем красные, а другие лучи поглощаются веществом и от наблюдения ускользают. В нормальной дисперсии наоборот, красный свет преломляется на угол, меньший, чем тот, на который преломляется фиолетовый. Классическая электромагнитная теория объясняет влияние среды на распространение света взаимодействием света с атомами и молекулами среды. Электроны атомов удерживаются около своих положений равновесия квазиупругими силами и каждый электрон обладает собственной частотой колебаний ω0. Под влиянием падающей световой волны электроны совершают вынужденные колебания с частотой падающей волны ω и излучают вторичные волны, которые складываются с первичной волной. Результирующая волна имеет свою амплитуду и фазу, т. о. скорость волны в среде изменяется. Показатель преломления n выражен через значение минимального угла φ, измеряя φ , можно определить показатель преломления исследуемого прозрачного тела. ![]() 6. ![]() Схема хода лучей Пусть монохроматический луч света падает на границу раздела стеклянной эталонной призмы (1) с известным показателем преломления э n и исследуемого прозрачного тела (2) с показателем преломления n. Запишем законы преломления для точки А |