NEWTON.DOC

(461 KB) Pobierz
Cel ćwiczenia :

POLITECHNIKA ŁÓDZKA

FILIA W BIELSKU - BIAŁEJ

WYDZIAŁ ORGANIZACJI I ZARZĄDZANIA

ROK I., SEM. II.

GRUPA NR 602.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM FIZYKI.

 

 

Temat :

Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Wykonali :

                                                                                                  Izabela Kowol

                                                                                                  Paweł Lang

 

                                                                          

I. Wprowadzenie teoretyczne i opis stanowiska doświadczalnego :

 

W ćwiczeniu wykorzystano następujące przyrządy:

- mikroskop z przesuwanym stolikiem i czujnikiem do pomiaru przesuwu wzdłużnego,

- układ złożony z soczewek,

- szklana płytka płasko równoległa,

- lampa sodowa,

- płytka światło dzieląca.

 

                            Światło padając prostopadle na soczewkę płasko-wypukłą częściowo odbija się od jej wewnętrznej powierzchni, częściowo zaś przenika przez cienką warstwę powietrza i odbija się od płytki szklanej (rys.1). Dzięki tej różnicy dróg promienie odbite spotykają się w pobliżu powierzchni soczewki tworzą prążki interferencyjne w kształcie pierścieni, które obserwowane w świetle odbitym mają taką postać jak na rys.2.

Średnice pierścieni zależne są od promienia R krzywizny soczewki oraz od długości fali światła padającego na soczewkę. Zależność ta jest następująca:

 

                            dk=2  kRl  [mm]

 

gdzie: dk -średnica k -tego pierścienia Newtona.

 

Interferencją fal               nazywamy zjawisko nakładania się fal spójnych (o tej samej częstotliwości) prowadzące do powstania trwałego w czasie rozkładu punktów w przestrzeni wzmocnień i wygaszeń.

Wzmocnienia występują w punktach, dla których różnica dróg dojścia fal jest całkowitą wielokrotnością długości fali :

                            ; k=1,2,3,...

Wygaszenia występują w tych punktach, dla których różnica dróg dojścia fal jest nieparzystą wielokrotnością połowy długości fali :

                            ;k=1,2,3,...

 

 

 

 

II. Praktyczne wykonanie ćwiczenia :

 

              Włączyliśmy zasilacz lampy sodowej, następnie odczekaliśmy kilku minut do nagrzania lampy. Ustawilismy lampę w odległości 5:10 cm od stolika mikroskopu. Ostrość mikroskopu ustawiona została na górną powierzchnię płytki pod soczewką. Przesuwając stolik mikroskopu z układem optycznym, ustawilismy obraz pierścieni centralnie w polu widzenia. Zwierciadło mikroskopu wyłączyliśmy z biegu promieni światła sodowego. Zmierzyliśmy średnicę pierwszych 16 pierścieni. Pomiary średnic przeprowadziliśmy indywidualnie dla poszczególnych pierścieni (wariant 1 ) oraz dla całej serii, odczytując kolejno współrzędne skrajnych punktów pierścieni wpierw po jednej, a następnie po drugiej, przeciwległej stronie obrazu (wariant 2 ).

 

III. Wyniki pomiarów oraz obliczeń :

 

Zestawienie pomiarów dla wariantu 1 :

 

 

k

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

d(k)

0.75

0.93

1.23

1.35

1.45

1.55

1.62

1.64

1.8

1.83

d2(k)

0.56

0.86

1.51

1.82

2.1

2.4

2.62

2.69

3.24

3.35

 

 

k

11

12

13

14

15

16

Jednostki

d(k)

1.88

1.9

1.99

2.06

2.11

2.23

[mm]

d2(k)

3.53

3.61

3.96

4.24

4.45

4.97

[mm2]

 

 

Wyniki obliczeń wykonanych przy pomocy komputera:

   a=0,32 [mm2]

Da=0,005[mm2]

   b=0,54 [mm2]

Db=0,05 [mm2]

 

l=655,74 [nm]

 

Wyniki obliczeń wykonanych przy użyciu wzorów zamieszczonych w instrukcji:

 

              l= a / 4R = 656 [nm]

              Dl= Da / 4R = 10,1 [nm]

gdzie:R=0,122 ±0.002 [m]

 

Zestawienie wariantów obliczeń dla wariantu 2 :

 

k

1

2

3

4

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin