2. Описание установки

Гониометр Г-5, на котором предстоит выполнять работу, – точный оптический прибор, служащий для измерения углов с точностью до 1 секунды. Прибор настроен так, чтобы обеспечить успешное проведение измерений при минимальных затратах времени, поэтому не рекомендуется сбивать настройку прибора. Необходимо пользоваться только органами управления, помеченными цифрами.

Прибор Г-5 смонтирован на массивном металлическом основании. Его оптическая система состоит из коллиматора 1, обеспечивающего получение параллельного пучка света, зрительной трубы 2 и угломерного устройства 3. Осветитель прибора 4 снабжен набором сменных светофильтров, с помощью которых из дисперсионного спектра можно выделить узкие участки света.

Исследуемое вещество – образец стекла призматической формы, размещается на предметном столике 5, который может вращаться вокруг вертикальной оси. Фиксация столика производится винтом 6, малые перемещения столика вокруг оси – винтом 7. Винты, находящиеся под ними трогать запрещается, так как при этом будет сбита установка угломерного отсчета. Непосредственно под предметным столиком расположен крупногабаритный узел 8, называемый алидадой. Внутри ее корпуса расположен отсчетный лимб. Показания прибора снимаются с помощью отсчетного микрометра 3

Рис. 7. Гониометр Г-5

Можно приступать к работе только после ознакомления с инструкцией по технике безопасности и описанием прибора. Электрическая цепь прибора предполагает питание части узлов непосредственно от электрической сети, а части узлов – через понижающий трансформатор. После подсоединения прибора к электрической сети с помощью двух вилок включается питание измерительной оптической линии с помощью тумблера 10 на левой стороне корпуса (внизу), а питание осветительного блока 4 с помощью тумблера 2 на корпусе понижающего трансформатора. Трансформатор имеет регулятор напряжения, позволяющий регулировать накал лампы осветителя. Желательно накал лампы осветителя устанавливать не предельный, а несколько ниже, чтобы не допускать перегрева корпуса. На предметном столике находится стеклянная призма с преломляющими углами 45⁰, 60⁰, 90⁰. Призма закрепляется в держателях, ее положение регулируется так, чтобы обеспечить удачное проведение опыта.

3. Порядок выполнения работы

1. Первоначально развернуть предметный столик так, чтобы биссектриса преломляющего угла призмы 45⁰ была примерно перпендикулярна оси коллиматора (см. рис. 4).

2. Поворачивая рукой алидаду 8 в сторону основания призмы (влево) в зрительную трубу 2 наблюдать спектр.

Рис. 5.

Первоначальная установка прибора

3. Определить угол падения , при котором достигается наименьший угол преломления. Для этого медленно поворачивать зрительную трубу в сторону уменьшения угла, как показано на рис. 5, уход спектра из поля зрения трубы необходимо компенсировать соответствующим поворотом столика.

соответствует тому положению трубы, при котором дальнейшее уменьшение невозможно ни при каких компенсирующих вращениях столика: спектр начнет уходить в сторону, противоположную первоначальному уходу из поля зрения. Найдя положение зрительной трубы, соответствующее, произвести измерения. Ввести в пучок света, идущий от осветителя, светофильтр, выделяющий соответствующую область спектра. Навести перекрестие нитей зрительной трубы на середину этой спектральной области.

Рис. 6. Поиск

4. Через микроскоп 3 сделать отсчет. Чтобы снять отсчет по лимбу, нужно, гладя в отсчетный микроскоп 3, повернуть маховичок 12 оптического микрометра так, чтобы верхние и нижние изображения штрихов лимба точно совпадали.

ПРИМЕЧАНИЕ! Если запаса хода маховичка не хватает и верхние и нижние штрихи все-таки не совпадают, следует немного сдвинуть зрительную трубу гониометра, чтобы совмещение штрихов произошло за счет смещения трубы и вращения маховичка 12.

Число градусов будет равно ближайшей левой цифре от вертикального индекса, находящегося несколько выше шкалы. Число десятков минут равно числу интервалов, заключенных между верхним штрихом, который соответствует отсчитанному числу градусов, и нижним оцифрованным штрихом, отличающимся от верхнего на 180⁰. Вести отсчеты с большей точностью не имеет смысла, т.к. значительны погрешности других сопутствующих операций.

Рис. 7. Пример отсчета показания прибора

Пример отсчета приведен на рис. 7. Показание прибора 22⁰30: ближайшая цифра от метки влево 22 и от цифры 22 по нижнему лимбу до цифры 22+180 = 202 три деления, это дает нам десятки минут. Итак, имеем 22⁰30.

Длина волны излучения, пропускаемого красным светофильтром нм, для нее(ваш отсчет). Эти данные заносятся в таблицу наблюдений.

5. Найти углы преломления для других монохроматических компонентов, выделяемых с помощью светофильтров (характеристики этих светофильтров приведены ниже – см. таблицу наблюдений – подчеркнутые данные). Для участков спектра, которые не выделяются светофильтрами, определить по своему цветоощущению, ориентируясь на середину участка. Отсчеты углов повторить 2-3 раза.

Рекомендуется производить отсчеты , сначала переходя от красного цвета к фиолетовому, а затем проделать те же определения для цветов в обратной последовательности. Все полученные результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Участок спектра	нм		п
1	красный	680
2	оранжевый	600
3	желтый	580
4	зеленый	540
5	голубой	450
6	синий	430
7	фиолетовый	410

6. По формуле:

рассчитывается показатель преломления для отдельных составляющих белого цвета.

Таблица 2

№ п.п.	Длина волны спектрального участка, 	Угол дисперсии, 	Показатель преломления, п		п