To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Politechnika Wrocławska
INSTYTUT FIZYKI
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 79.
Temat:
Wyznaczanie promieni krzywizny soczewki i długości fali świetlnej za pomocą pierścieni Newtona.
Data: Ocena:
1. Zakres ćwiczenia :
Celem ćwiczenia było poznanie zjawiska interferencji występującego w klinie optycznym i wykorzystanie tego zjawiska do celów pomiarowych.
2. Wiadomości ogólne :
Interferencja - nakładanie się (superpozycja) dwóch lub więcej fal o tych samych częstotliwościach powodujące odpowiednie wzmacnianie lub osłabianie natężenia powstającej fali wypadkowej. Osłabienie lub wzmocnienie zależy od różnicy faz fal w dowolnej chwili i w określonym punkcie przestrzeni, w której rozchodzą się fale. Wynikiem interferencji światła jest pojawienie się na przemian obszarów jasnych i ciemnych, są to prążki interferencyjne.
Prążki Newtona - prążki powstałe w klinie powietrznym o zmiennym kącie, mające kształt kolisty. Prążki te wykorzystuje się do wyznaczenia promienia krzywizny ( R) soczewek. Należy w tym celu zmierzyć promień (rk) k-tego ciemnego prążka i znać długość fali (λ) użytego światła.
hk - wysokość czaszy :
k - numer prążka.
Dla dużych wartości R wzór na promień krzywizny wyraża się :
3. Spis przyrządów .
- czujnik zegarowy o dokładności 0,01 mm
- mikroskop do pomiaru pierścieni Newtona
4. Wyniki pomiarów :
- soczewka nr 2, λ = 575 nm
Lp.
k
akl
[mm]
akp
[mm]
rk
[mm]
R
[mm]
ΔR
[mm]
1
5
3,79
6,16
1,185
488
9
2
5
3,82
6,17
1,175
480
9
3
5
3,83
6,19
1,180
484
9
4
7
3,55
6,38
1,415
497
7
5
7
3,60
6,41
1,405
490
7
6
7
3,57
6,39
1,410
494
7
7
(…)
…-tego pierścienia [mm]
Δrk - błąd bezwzględny promienia k-tego pierścienia - dokładność czujnika zegarowego [mm]
k - numer pierścienia
R - promień krzywizny soczewki [10-6 mm]
ΔR - błąd bezwzględny promienia krzywizny soczewki [10-6 mm]
Δλ = (2*1,100*0,01)/(5*493*10-6)+(1,1002*9*10-6)/(5*(493*10-6)2) = 17,88 ≈ 18 [nm]
Inne wzory :
- średnia arytmetyczna
n - liczba pomiarów
xj - pomiar j-ty
- błąd względny [%]
δb - błąd bezwzględny wartości mierzonej
x - wartość mierzona
6. Dyskusja błędów i wnioski :
Dokładność odczytów w dużej mierze zależała od tego, czy krzyż celowniczy był ustawiony dokładnie na środku prążka o numerze 0 oraz do dokładności z jaką pionowe ramię krzyża było ustawione na środku wybranego k-tego prążka. Dokładność pomiarów wzrasta wraz z numerem pierścienia, ponieważ im większy numer…
… - wskazanie czujnika w położeniu lewym [mm]
rk = (6,16-3,79)/2 = 1,185 [mm]
- promień krzywizny soczewki R [mm]
rk - promień k-tego pierścienia [mm]
k - numer pierścienia
λ - długość fali świetlnej [mm]
R = 1,1852/(5*575*10-6) = 488,426 ≈ 488 [mm]
- błąd bezwzględny promienia krzywizny soczewki pojedynczego pomiaru [mm]
rk - promień k-tego pierścienia [mm]
Δrk - błąd bezwzględny promienia k-tego pierścienia…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)