- •Часть 5
- •Кольца Ньютона
- •Вывод расчетной формулы
- •Установка для наблюдения колец Ньютона
- •Порядок измерений
- •Расчет длины волны
- •Графический метод обработки данных для определения длины волны
- •Определение длины волны света при помощи колец Ньютона
- •2. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
- •Дифракционная решётка
- •Характеристики дифракционной решётки
- •Описание установки
- •Поворот маховика 15 производить плавно и без сильного нажима!
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 2 форма отчета
- •Измерение длины волны света с помощью дифракционной решётки
- •3. Получение и исследование поляризованного света
- •Явление двойного лучепреломления
- •Анализ линейно поляризованного света. Закон Малюса
- •Получение света, поляризованного по эллипсу и кругу
- •Анализ эллиптически поляризованного света
- •Экспериментальная часть работы Описание установки
- •Подготовка установки к работе
- •Проверка закона Малюса
- •Исследование круговой поляризации
- •Исследование эллиптической поляризации
- •Получение и исследование поляризованного света
- •Дата _________________________
- •Основные расчетные формулы
- •Приборы и их характеристики
- •Исследование круговой поляризации
- •Исследование эллиптической поляризации
- •4. Изучение дифракции и поляризации лазерного излучения
- •Особенности лазерного излучения
- •Описание экспериментальной установки
- •Определение длины волны лазерного излучения. Вывод расчетной формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Внимание!
- •Изучение характера поляризации лазерного излучения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Часть 5
- •62002, Екатеринбург, ул.Мира, 19
Порядок измерений
Прибор подготовлен к работе и не требует дополнительной юстировки. После включения источника света в поле зрения видны кольца Ньютона. Кольца имеют некоторую толщину (размыты). Для измерения диаметров колец визирную линию устанавливают на середине темных колец слева и справа от центра.
Сначала вращением рукоятки барабана перемещают микроскоп так, чтобы визирная линия располагалась на середине десятого темного кольца справа от центрального пятна. Сделав отсчет по шкалам линейки и барабана, перемещают визир на середины девятого, восьмого (и так далее) темных колец.
После прохождения через центральное темное пятно продолжают измерения, последовательно записывая возрастающие номера колец и соответствующие показания. Для устранения ошибок, возникающих из-за люфта микрометрического винта, визир должен подводиться к кольцам всегда с одной стороны.
Очевидно, разность отсчетов для одного и того же кольца, сделанных справа и слева от центрального пятна, дает величину его диаметра. Всего рекомендуется измерить диаметры десяти колец и представить результаты в виде таблицы (см. прил. 1).
Расчет длины волны
По результатам измерений, представленных в табл. 1.1, вычисляют среднее значение длины волны . Для этого формулу (1.11) преобразуют к виду
(1.12)
где (1.13)
Значения , и заносят в табл. 1.1.
Таблица 1.1
l - k |
, мм2 |
, мм |
, мм |
мм |
A, мм2 |
, мм2 |
мм4 |
6 - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
7 - 2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 - 3 |
|
|
|
|
|
|
|
9 - 4 |
|
|
|
|
|
|
|
10 - 5 |
|
|
|
|
|
|
|
мм2; мм4.
При составлении табл. 1.1 значения (l–k) следует брать не менее четырех. При этом необходимо использовать диаметры всех десяти колец. Из данных табл. 1.1 определяется средняя длина волны света (1.11) и доверительная граница случайной погрешности A по формулам:
, (1.14)
(1.15)
где n – число комбинаций колец, внесенных в табл. 1.1; – коэффициент Стьюдента для данного n и доверительной вероятности P. Расчет всех параметров может быть проведен на ЭВМ по заранее разработанной программе.
Систематической погрешностью в определении A пренебрегаем вследствие ее малости, следовательно,
(1.16)
Доверительная граница абсолютной погрешности результата измерения длины волны определяется по формуле
, (1.17)
где (1.18)
Величина задается в таблице, прилагаемой к установке. Окончательный результат записывается в виде
(1.19)