Описание установки

Кольца Ньютона часто имеют небольшой размер и для их измерения используют микроскоп (рис.4). Исследуемый объект 4

помещают на предметном столике микроскопа 5. Осветитель 3 расположен так, что отраженный объектом свет проходит через оптическую систему микроскопа и наблюдается через окуляр 1. В качестве осветителя используется газоразрядная неоновая лампа.

Оранжевому свету осветителя соответствует усредненная длина волны 596 нм.

Рис. 4 Рис. 5

Порядок выполнения лабораторной работы

Определение цены деления окулярной шкалы.

1. Включить осветитель 3.

2. Поместить на столик микроскопа 5 линейку с миллиметровыми делениями. Рукоятками 6 и 7 добиться резкого изображения делений.

3. Измерить длину одного миллиметра в делениях окулярной шкалы (на рис.6 одному миллиметру соответствует b= 2.5 деления окулярной шкалы).

4. Рассчитать цену деления окулярной шкалы по формуле

(7)

где - цена деления окулярной шкалы,b число делений окулярной шкалы, соответствующих одному миллиметру.

Определение радиуса кривизны линзы

1. Заменить линейку на столике микроскопа линзой, закрепленной на плоской стеклянной пластинке.

2. Ввести кольца Ньютона в поле зрения микроскопа и добиться резкого изображения колец.

3. Расположить окулярную шкалу относительно колец так, как показано на рис. 5.

4. Измерить диаметры пяти светлых колец Ньютона, для чего по окулярной шкале снять отсчеты положений диаметрально противоположных точек колец х₁их₂.

5. Заполнить таблицу 1 и рассчитать диаметры и радиусы всех, выбранных вами, колец. (В качестве примера на рис. 5 второму светлому кольцу соответствуют значения х₁= 1,1;х₂ = 3,6. d₂= 3,6- 1,1= 2,5)

Таблица 1

№ кольца	х1	x2	di = х2 – х1	ri= di/2	(ri)^2

6. Вычислить радиус кривизны линзы R по формуле (8).

(8)

где где m и n номера колец Ньютона, радиусы которых r_m и r_n, _нм.

6. Повторить расчеты по формуле (8) 5 - 7 раз для различных номеров m и n колец. Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

№	Ri	Ri = Ri - <R>	Ri)^2

Обработка результатов измерений

1. Рассчитать абсолютную и относительную погрешность радиуса кривизны линзы по формулам

(9)

(10)

где n - количество рассчитанных значений R_i , _n -коэффициент Стьюдента при надежности для данного количества значений n.

2. Результат расчетов записать в виде:

мм при  = 0.95

 =. . .

Контрольные вопросы

1. Интерференция света. Условия максимума и минимума интенсивности при интерференции света.

2. Когерентность. Временная и пространственная когерентность света.

3. Способы разделения светового пучка для получения двух когерентных лучей (бипризма Френеля, зеркало Ллойда, полупрозрачное зеркало и др.). Ход лучей при наблюдении колец Ньютона в отраженном и проходящем свете.

4. Интерференция света в тонких пленках. Полосы равного наклона и полосы равной толщины.

5. Практическое использование явлений интерференции.