To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
WYZNACZANIE PROMIENIA KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA
Cel ćwiczenia: poznanie prążków interferencyjnych równej grubości, wykorzystanie tego zjawiska do celów pomiarowych.
Zagadnienia: zjawisko interferencji światła, prążki interferencyjne równej grubości, prążki Newtona.
81.1. Wprowadzenie
Przed czytaniem poniższego tekstu należy zapoznać się z zagadnieniami opisanymi w rozdziale W1 „Wstęp do ćwiczeń z interferencji i dyfrakcji światła” podrozdziały: W1.1, W1.2 i W1.3.
Rys. 81.1. Obraz prążków Newtona
Szczególnym przypadkiem interferencji są tzw. pierścienie Newtona. Można je łatwo zaob- serwować, jeśli na płaskiej płytce szklanej, zwanej sprawdzianem, umieści się (jak na rys. 81.2) soczewkę płaskowypukłą. Między powierzchnią płaską sprawdzianu a sferyczną soczewki tworzy się klin powietrzny o zmiennym kącie. Prążki interferencyjne równej grubości tworzące się w takim klinie mają
155
kształt kolisty (rys. 81.1). W miarę wzrostu odległości od środkowego, ciemnego prążka (a raczej dysku), utworzonego w miejscu styku obu powierzchni, kolejne prążki coraz bardziej się zagęszczają aż przestają być rozróżnialne.
Uwaga: Niekiedy zdarza się, że prążek zerowy jest jasny, co oznacza, iż obie powierzchnie nie przylegają do siebie. Spowodowane to jest zwykle zanieczyszczeniami powierzchni np. śladami tłuszczu i pyłkami, które należy usunąć.
81.2. Zasada pomiaru i układ pomiarowy
Zasada pomiaru promienia krzywizny Rs
soczewki (lub długości fali
świetlnej λ) polega w zasadzie na bezpośrednim pomiarze średnicy określonego kołowego prążka interferencyjnego. W praktyce, mierzy się tylko prążki ciemne. Są one węższe od jasnych co wpływa korzystnie na dokładność pomiaru. Zgodnie z (W1.28) otrzymuje się następującą zależność:
K λ
hK =
, K = 0, 1, 2
2
, (81.1)
gdzie hK
jest wysokością klina dla K-tego ciemnego prążka, zaś λ jest
(…)
… był w przybliżeniu na
osi kondensora
L1 (rys. 81.3).
- Powierzchnie soczewki i płytki płaskorównoległej przemyć alkoholem, przetrzeć do sucha czystą flanelą i przedmuchać gumową gruszką.
- Położyć mierzoną soczewkę na płytce tak, aby jej strona wypukła stykała się
z płytką i umieścić je na stoliku mikroskopu.
Stolik winien być ustawiony w położeniu środkowym. Należy starać się ustawić soczewkę tak, aby środkowy (zerowy) ciemny prążek wypadał mniej więcej w środku pola widzenia mikroskopu. Mikroskop nastawić na ostre widzenie obrazu prążków.
Wyznaczanie promienia krzywizny
Rs soczewki
Zmierzyć średnice przynajmniej pięciu ciemnych prążków o możliwie dużych średnicach. Można to zrobić w sposób następujący:
159
- Pokręcając śrubą stolika liczy się ilość kolejnych ciemnych prążków przesuwających się (np. w lewo…
… - przesuwny stolik
mikroskopu, p - szklana płytka płaskorównoległa,
L0 - mierzona soczewka, Ob - obiektyw
mikroskopu, Z - zwierciadło półprzeźroczyste dzielące światło, Ok - okular, O - oświetlacz,
F - wymienny filtr,
L1 - soczewka
158
Okular OK mikroskopu wyposażony jest w tzw. krzyż celowniczy. W płaszczyźnie tego krzyża tworzy się obraz prążków interferencyjnych Newtona.
Na rys. 81.3 strzałkami zaznaczono…
… ocenić dokładność odczy- tów, następnie obliczyć błąd względny i bezwzględny wyznaczania promienia Rs . Podczas obliczania błędu ∆λ należy uwzględnić również błąd ∆Rs .
160
r
K
K
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)