close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Р А Б О Т А № 113а
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ДРУГИХ ВЕЛИЧИН С ПОМОЩЬЮ МИКРОСКОПА
Если рассматривать предмет через плоскопараллельную прозрачную стеклянную пластинку или плоскопараллельный слой любого прозрачного вещества,
имеющего большую оптическую плотность по сравнению с воздухом, то в следствии преломления световых лучей на обоих плоских поверхностях слоя предмет
будет казаться приподнятым, т.е. расположенным ближе, чем в действительности.
Величина поднятия зависит от толщины слоя и показателя преломления прозрачного вещества. Это явление и положено в основу определения показателя преломления данным методом.
Рассмотрим некоторую точку (метку, штрих) на нижней поверхности пластинки, показатель преломления которой нам нужно определить (см. рисунок).
Проведем из точки О два световых луча ОВ
и ОС1, после выхода из пластинки эти два
луча пойдут по направлениям С1D и ВЕ. Наблюдая сверху, мы увидим точку О1 на пересечении продолжения лучей С1В и ВЕ в точке О1, т.е. точка О1 покажется нам ближе на
величину ОО1. Пусть d - истинная толщина
пластинки, d1 - кажущаяся толщина пластинки.
Найдем количественную связь между показателем преломления пластинки
n и толщиной d и величиной кажущегося поднятия изображения точки.
Из рисунка видно, что
b
b
tgα =
= ,
d − a d1
tgβ =
b
d
b = d ⋅ tgβ , b = ( d − a) ⋅ tgα ,
d tgα sin α ⋅ cos β sin α cos β
=
=
=
⋅
d1 tgβ cos α ⋅ sin β sin β cos α
Используя соотношение
sin α
= n , где
sin β
стинки относительно воздуха, получим
.
n - показатель преломления стекла пла-
d
cos β
=n
d1
cosα
.
Из закона преломления находим cosα и cosβ
cos β = 1 − sin 2 β =
1 2
n − sin 2 α
n
d
cos β
=n
=
d1
cosα
;
cos α = 1 − sin 2 α
n2 − sin 2 α
1 − sin 2 α
.
Если ограничиться рассмотрением лучей, близких к нормальному лучу, то
cos β
≈ 1 тогда
при β→0, соответственно α→0 и
cosα
d1 =
d
n.
Точка О при наблюдении вертикально сверху вниз для определения показа-
теля преломления стеклянной пластинки имеет формулу
n=
d
d1 .
ОПИСАНИЕ МИКРОСКОПА
В работе используется микроскоп МБС-9, внешний вид которого представлен на рисунке. Основной узел прибора - оптическая головка (1), в которую вмонтированы все оптические детали. Главный оптический узел - объектив микроскопа
(2) имеет фокусное расстояние 80 миллиметров. При помощи рукоятки - (3) происходит изменение увеличения объектива, значения которых нанесены на рукоятке справа.
Окулярная
насадка,
4
на которой крепятся оку-
1
лярные трубки - (4), устроена так, что позволяет
изменять
межзрачковое
расстояние от 56 до 72 миллиметров.
Фокусировка 5
микроскопа
производится
при помощи рукоятки - (5).
3
2
В верхней части столика
7
микроскопа - (6) имеется
круглое окно - (7), покры-
6
тое стеклом, на которое устанавливаются
9
исследуе-
8
мые объекты, в самом окне
10
имеется поворотное зеркало (8) с рукояткой вращения (9). Осветитель микроскопа
(10) может работать как в проходящем, так и в отраженном свете. Он состоит из
конденсора и лампы накаливания с патроном, объединенных общим корпусом.
Прежде всего для выполнения работы необходимо определить цену деления
шкалы окуляра микроскопа. Объектив микроскопа поставить на отметку - 2. Окулярный микрометр представляет собой круглую стеклянную пластинку с нанесенными на ней мелкими делениями с масштабом. Он помещается вблизи фокальной
плоскости главной линзы окуляра и, таким образом, дает возможность измерять
величину действительного изображения предмета, даваемого объективом. Цена
деления микрометра окуляра α=l/N, где l - длина предмета, N - количество делений шкалы окулярного микрометра. В качестве предмета известной длины используется участок шкалы линейки. Изображение шкалы линейки совместить со
шкалой окулярного микрометра, отсчитать по нему соответствующее число делений, а затем по приведенной выше формуле определить цену деления α..
УПРАЖНЕНИЕ №1.
Зная цену деления определить линейные размеры и площади предлагаемых
объектов.
УПРАЖНЕНИЕ № 2.
Определить коэффициент преломления предложенной стеклянной пластинки.
1. Измерить толщину исследуемой пластинки при помощи микрометра в нескольких местах и найти ее среднее арифметическое значение d.
2. Измерить кажущуюся толщину пластинки при помощи микроскопа и определить показатель ее преломления. Для этого установить пластинку на предметном столике. Исследуемая пластинка имеет две метки, нанесенные на верхней и
нижней ее поверхностях. Сфокусировать микроскоп сначала на одну метку, потом на другую, фиксируя каждый раз по микрометру, расположенному на рукоятке - (5). Разность этих двух показателей с учетом указанной цены деления дает кажущуюся толщину пластинки d1 и по формуле n=d/d1 найти коэффициент
преломления.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа