- •Содержание
- •Введение
- •Содержание учебного материала
- •Курс лекций элементы механики
- •1.1 Элементы кинематики
- •1.2 Основы динамики
- •1.3. Энергия и мощность
- •1.4. Основы гидро- и аэродинамики.
- •1.5. Механические колебания и волны
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •2.1. Основные положения молекулярно – кинетической теории.
- •2.2. Основы термодинамики.
- •2.3. Физические свойства жидкостей.
- •Электричество и магнетизм
- •3.1 Основы электростатики
- •3.2 Электрический ток
- •3.3 Магнитное поле
- •3.4. Электромагнетизм
- •4.1. Световые явления
- •4.2. Геометрическая оптика
- •4.3. Оптические приборы
- •4.4. Основы фотометрии
- •Основы специальной теории относительности
- •Основы атомной физики
- •6.1. Элементы физики атома
- •Основы ядерной физики
- •6.2. Физика атомного ядра
- •Вопросы и задания для самостоятельного контроля знаний элементы механики
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Электричество и магнетизм
- •Лабораторный практикум лабораторная работа №1
- •Описание установки.
- •Измерения и вычисления.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 определение ускорения свободного падения.
- •Описание установки и краткая теория.
- •Измерения и вычисления:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 определение скорости звука в воздухе
- •Описание установки и краткая теория.
- •Измерения и вычисления.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 определение вязкости жидкости методом стокса
- •Описание установки и краткая теория.
- •Измерения и вычисления
- •Измерения и вычисления.
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Определение числа авогадро
- •Описание установки и краткая теория.
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 определение удельного заряда электрона
- •Описание установки и краткая теория
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •По аналогичным причинам из схемы рис. 2 следует, что
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 изучение электроизмерительных приборов
- •Описание установки и краткая теория
- •Измерения и вычисления
- •Лабораторная работа № 13 определение горизонтальной состовляющей магнитного поля земли
- •Описание установки и краткая теория
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 изучение контактных явлений в проводниках
- •Описание установки и краткая теория
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 изучение тонких линз
- •Описание установки и краткая теория
- •Измерения и вычисления
- •2. Измерение зависимости b от а, а также зависимости увеличения n от а.
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 18 определение концентрации окрашенных растворов с помощью фотоколориметра кфк-2
- •Описание установки и краткая теория
- •Отсюда концентрация
- •По определению
- •Измерения и вычисления
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы к зачету
- •Литература
Контрольные вопросы
В чем заключается явление интерференции света?
Какие волны называют когерентными?
Какой свет называют монохроматическим?
Приведите примеры интерференции света в природе.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
СТЕКЛА МИКРОСКОПОМ
Цель работы: освоить один из методов определения показателя преломления стекла.
Приборы и принадлежности: 1. Измерительный микроскоп с микрометрическим винтом; 2. Микрометр; 3. Измеряемые пластинки со штрихами на обеих поверхностях;4. Осветитель.
Описание установки и краткая теория
При прохождении света через плоскую границу раздела двух прозрачных веществ неодинаковой оптической плотности падающий луч света АО разделяется на два луча – отраженный луч ОВ и преломленный ОC (рис. 1). Направления этих лучей определяются следующими законами отражения и преломления света:
1.Падающий луч i1, отраженный луч i2 перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения.
2.Падающий луч i1, преломленный луч i2 и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Синус угла падения i1 относится к синусу угла преломления i2 как скорость света в первой среде v1 относится к скорости света во второй среде v2:
Последний закон говорит о том, что свет распространяется в различных средах с различной скоростью.
Для двух данных сред и для луча данной длины волны отношение скорости света в среде 1 к скорости света в среде 2 или отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, называемаяотносительным показателем (коэффициентом) преломления второй среды относительно первой.
Если одна из сред, например, 1, –вакуум или воздух, то показатель преломления данной среды 2 по отношению к вакууму называется абсолютным показателем (коэффициентом) преломления.
Абсолютный показатель преломления среды 2 (рис. 1)
где c – скорость света в вакууме (c = 3108 м/с);
v2 – скорость света в данной среде 2, т.е. показатель преломления среды есть отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:
Показатель преломления зависит от длины волны света и от свойств среды. Абсолютные показатели преломления больше единицы. Это означает, что скорость распространения света в донной среде всегда меньше, чем в вакууме.
Относительный показатель преломления двух сред n21 связан с абсолютными показателями преломления сред n1 и n2 следующими соотношениями
В основе нашего метода лежит явление кажущегося уменьшения толщины стеклянной пластинки вследствие преломления световых лучей, проходящих в стекле при рассматривании пластинки нормально к ее поверхности. Схема прохождения лучей через стеклянную пластинку дана на рис. 2.
ВточкуА, находящуюся на нижней поверхности стекла, падают два луча света 1 и 2. Луч 2 падает на пластинку нормально и поэтому проходит сквозь пластинку и выходит в точке С, не испытывая преломления. Луч 1 преломляется и выходит из пластинки в точке О по направлению к точке D. При выходе из пластинки луч OD образует угол преломления r больший, чем угол падения i. Если смотреть из точки D по направлению DO, то наблюдатель будет видеть точку пересечения лучей OD и AC не в точке А, а в точке Е, т.е. толщина пластинки будет казаться равной СЕ.
Из рисунка 2 видно, что кажущаяся толщина пластинки СЕ = h меньше истинной, т.е. толщина СА = H.
Для лучей, близких к нормали, углы падения и преломления малы. В этом случае синусы можно заменить тангенсами, тогда
При рассмотрении рисунка и после соответствующих преобразований имеем:
, или
Следовательно, показатель преломления стекла можно найти из отношения истинной толщины стеклянной пластинки к кажущейся. Истинная толщина пластинки измеряется микрометром, кажущаяся – микроскопом.