Кольца Ньютона

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обучения

Санкт-Петербургский Государственный Горный Институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет).

Кафедра общей и технической физики

Лабораторная работа №9

Тема: Кольца Ньютона.

Выполнил: студент гр. ИЗ-07-1___ _____________ Стриженок А.В.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: профессор ____________ Мустафаев А.С.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2009

Цель работы: При помощи установки измерить диаметр колец при различной длине волны и определить длину волн по заданному радиусу кривизны линзы.

Краткое теоретическое обоснование:

Кольца Ньютона – пример полос равной толщины, наблюдаемых при отражении света от воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой с большим радиусом кривизны.

Интерференция света – пространственное перераспределение светового потока при наложении двух (или нескольких) когерентных световых волн, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других минимумы интенсивности.

Оптическая разность хода – разность оптических длин проходимых волнами путей.

Когерентные волны – это волны, отвечающие 3 требованиям:

1. Частоты волн равны, ω₁= ω₂

2. Разность фаз постоянна во времени, δ=α₂-α₁=const

3. Δ≤l_ког

Закон отражения: Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол отражения равен углу падения

угол падения

угол отражения

Схема установки:

1 – луч отраженный от нижней части линзы.

2 – луч отраженный от верхней части стеклянной пластины.

Расчётные формулы:

,отсюда:

R – радиус кривизны

r_{к -} радиус кольца

к – номер кольца

- расчёт погрешности

- приборная погрешность радиуса кольца

Графики зависимости r² от к:

Ход работы:

К	λжёлт=582±4нм				λзелён			λсин
	rk, мм	d0, мм	R, м	Δ R, м	rk, мм	λзелён, нм	Δλзелён, нм	rk, мм	λсин, нм	Δλсин, нм
1	5,2	3,46	7,8	0,53	5	544	10,6	4,8	498	8,7
2	6		9,1		5,9	509		5,6	494
3	7,2		10		7	499		6,9	489
4	8		10,9		7,8	476		7,8	476
5	8,8		12,1		8,5	463		8,5	469
6	10		13,3		9,1	459		8,9	465
7	10,5		14,2		9,8	457		9,6	463
8	11		15,1		10,4	453		10,2	452
9	11,5		15,9		10,9	448		10,8	439
10	12,1		16,5		11,3	439		11,1	419

Примеры вычислений:

Расчеты погрешностей:

Вывод. Выполнив лабораторную работу, я определил радиус кривизны линзы

12,40,53 м; а так же определил длины волн зелёного и синего цвета.

4