- •Определение земного ускорения свободного падения при помощи оборотного и математического маятников.
- •Результаты измерений и расчётов ускорения свободного падения с помощью математического маятника.
- •Сложение гармонических колебаний
- •1. Биения.
- •Порядок выполнения задания.
- •1.Изучить биения.
- •2.Изучить сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
- •Лабораторная работа № 5. Деформации сдвига и кручения.
- •Элементы теории.
- •Порядок выполнения задания.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Измерение температуры электрическими контактными термометрами.
- •Температурные шкалы и единицы измерения.
- •Электрические контактные термометры
- •1. Металлические термометры сопротивления.
- •2. Полупроводниковые термометры сопротивления.
- •3. Термоэлектрические термометры.
- •Порядок выполнения задания.
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа№7
- •Лабораторная работа № 9. Изучение методов измерения оптических показателей преломления твердых тел.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература.
- •Лабораторная работа№10
- •Тогда из (1) получаем
- •Таким образом, задерживающее напряжение Uз линейно зависит от частоты падающего на фотоэлемент излучения.
- •1. Собрать схему с сопротивлением r (рис.1). Переключатели пределов шкалы вольтметра и амперметра установить на максимальные значения.
- •Лабораторная работа № 12. Поглощение света в жидких и твердых веществах.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Лабораторная работа № 13 определение показателя преломления жидкостей с помощью рефрактометра.
- •3.Порядок работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
- •Лабораторная работа № 14. Определение концентраций водных растворов сахара по вращению плоскости поляризации.
- •Литература.
- •Лабораторная работа № 15.
- •При вычислении введем вспомогательную переменную
- •Отсюда постоянная Стефана-Больцмана
- •Вопросы.
- •С учетом этого замечания соотношение (2) следует записать в виде
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
Вопросы.
1. Что такое абсолютно черное тело и серое тело?
2. Нарисуйте спектр излучения абсолютно черного тела?
3. Как зависит от температуры спектр излучения абсолютно черного тела?
4. Изложить кратко сущность метода, использованного в данной работе для определения σ.
5. Пояснить понятие яркостной, цветовой и радиационной температуры.
6. Объяснить устройство и принцип действия пирометра.
7. Какую температуру измеряет пирометр, используемый в работе?
Литература.
Трофимова Т.И. Курс физики. М: Высшая школа. 1997
Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Издательство»Наука». 1976
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17.
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ И ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ КОЛЕЦ НЬЮТОНА.
Вопросы теории. Свет, с точки зрения классической электродинамики, представляет собой поперечные электромагнитные волны, распространяющиеся в вакууме со скоростью с=3108 м/c. Волны одинаковой частоты с постоянной разностью фаз называются когерентными. В результате наложения когерентных волн наблюдается явление интерференции: усиление интенсивности света в одних местах и ослабление в других.
В действительности излучение света телами является результатом излучения отдельных атомов. В силу этого два любых источника не являются когерентными и не могут дать интерференционную картину. Для получения интерференционной картины необходимо излучение от одного источника разделить на два потока и заставить их встретиться после прохождения различных оптических путей. В случае такого разделения эти потоки можно трактовать как исходящие из двух совершенно одинаковых источников. Все элементарные акты излучения, происходящие в одном источнике, одновременно повторяются в другом, но доходят до данной точки экрана с некоторым запаздыванием , определяемым разностью хода . Для получения интерференции важно, чтобы разность хода между интерферирующими лучами не была очень велика, так как они должны принадлежать к одному и тому же акту излучения.
Интерференция света при отражении от тонких пластинок или пленок.
При падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку (или пленку) происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают две световые волны, которые при известных условиях могут интерферировать.
Пусть в точку О (рис.1) на прозрачную пленку в виде клина с малым углом падает пучок света. Часть света (луч 1) отразится от верхней поверхности пленки, другая часть (луч 2), переломившись, отразится от нижней поверхности.
2
1
n1 i А
i
O В
n2 d r
n3 С
Рис. 1.
Определим оптическую разность хода (т.е. разность оптических длин проходимых электромагнитными волнами путей) между двумя когерентными лучами 1 и 2 (см. рис. 1). Оптическая длина пути – это произведение геометрической длины пути S световой волны в данной среде на показатель n преломления этой среды.
= n2(ОС + СВ) – n1ОА (1)
Подставив значения ОА = 2d tg r sin i, ОС + СВ = 2d/cos r и
n2/n1 = sin i/sin r в ( 1) , получим
= 2d n2 cos r, (2)
где d –толщина пленки; n1 и n2 – показатели преломления окружающей среды и материала пленки соответственно; i – угол падения света на пленку; r – угол преломления.
При вычислении необходимо учесть и то обстоятельство, что при отражении световой волны от границ раздела сред, для которыхn2 n1,
фаза световых колебаний претерпевает изменение на (это соответствует разности хода/2). Если показатель преломления пленкиn2n1, то происходит скачок фазы для луча 1; в случаеn2 n1изменяет свою фазу при отражении в точке С луч 2.