Опис приладу
У роботі використовується вимірювальний мікроскоп 1 (рис. 3), перед тубусом якого розміщуються закріплені в обоймі 2 скляні плоскопаралельний світлофільтр 3 та лінзу 4. Світлофільтр відіграє також роль плоскопаралельної пластинки, до якої притискується сферична поверхня опуклої лінзи великого радіуса кривини. Між лінзою та пластинкою утворюється повітряний зазор – плівка змінної товщини. Щоб збільшення лінзи не вносило похибки під час визначення R та , інтерференційні смуги краще всього спостерігати через плоскопаралельну пластинку, а не крізь лінзу.
Рис. 3.
Світло від джерела 5 проходить крізь плоскопаралельний світлофільтр і падає на лінзу. У цьому випадку будемо спостерігати в полі зору мікроскопа результат інтерференції променів, відбитих від верхньої та нижньої меж повітряного зазору.
Обойма утворює з площиною предметного столика невеликий кут (до 25о).
Порядок виконання роботи
1. Закріпити в обоймі лінзу та плоскопаралельний світлофільтр і помістити обойму на середину предметного столика мікроскопа.
2. Злегка зміщуючи обойму, навести поле зору мікроскопа на кільця. Сфокусувати мікроскоп так, щоб кільця Ньютона було чітко видно. В центрі картини повинна бути темна пляма, навколо якої розміщуються концентричні світлі і чорні кільця, ширина та інтенсивність яких поступово зменшуються з віддаленням від центральної плями. Якщо в центрі спостерігається світла пляма, то це означає, що між поверхнями лінзи та пластинки є пилинка, яку потрібно зняти щіточкою.
3. У полі зору мікроскопа крім кілець Ньютона спостерігається також нерухома цифрова шкала (рис.4), за допомогою якої виконуємо вимірювання.
Рис. 4.
4. Вимірювати по 5 разів діаметри 5-го та 3-го темних кілець. Оскільки смуги кілець мають скінчену ширину, то відлік треба брати посередині смуги. В табл.1 записати цифрові значення відліку, а потім розрахувати діаметри кілець у метрах, враховуючи, що ціна 5-го кільця дорівнює 123 – 56 = 67 поділок, тобто 67 поділок помножити на 25 10-6 м/под.=1,68 .10-3 м.
5. Обчислити радіус 5-го та 3-го кілець.
6. Обчислити радіус кривизни лінзи згідно з формулою(8).
7.Підрахувати похибки вимірювань.
Таблиця 1
|
№
|
Відлік для п’ятого кільця |
d5, мм |
r5, мм
|
r5, мм |
(r5)2, мм |
Відлік для третього кільця |
d3, мм |
r3, мм |
r3, мм |
(r3)2, мм |
R, мм
| ||
|
справа |
зліва |
справа |
зліва | ||||||||||
|
|
| ||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|