- •Сборник лабораторных работ по физике
- •Лисицын с.Г. Оконников е.Г. Синяпкина г.И. Предисловие
- •Методические указания
- •Содержание
- •Волновые процессы плоские волны
- •Волновое уравнение
- •Монохроматические волны
- •Стоячие волны
- •Описание установки для изучения волновых процессов
- •Приборы Генератор низкой частоты
- •Технические характеристики
- •Осциллограф
- •Работа № 1 волны на поверхности жидкости
- •Скорость поверхностных волн
- •Описание модуля
- •Порядок измерений.
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 стоячие волны в струне
- •Введение
- •Описание модуля «Колебания струны»
- •Порядок измерений
- •О писание модуля
- •Измерение скорости волны фазовым методом
- •Зависимость амплитуды от расстояния
- •Стоячие волны
- •Усиление звука
- •Резонансы в закрытой трубе
- •Резонансы в трубе с одним закрытым концом
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5 стоячие волны в стержнях
- •Введение
- •Описание модуля «Стержни»
- •Порядок измерений
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 6 ультразвуковые волны в жидкости
- •Описание модуля «Ультразвук»
- •Ультразвуковой генератор
- •Ультразвуковые волны в жидкости
- •Стоячие волны
- •Дифракция света на ультразвуке
- •Контрольные вопросы
- •Изучение интерференции интенсивность волны
- •Интерференция монохроматических волн
- •Когерентность света
- •Временная когерентность
- •Пространственная когерентность
- •Работа № 7 определение длины световой волны с помощью бипризмы френеля
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы Задание 1. Определение ширины интерференционной полосы
- •Задание 2. Определение расстояния между мнимыми источниками
- •Задание 3. Определение длины световой волны
- •Задание 4. Определение радиуса когерентности
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 8 определение длины световой волны с помощью колец ньютона
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 9 определение чистоты хорошо обработанных поверхностей интерферометром линника
- •Введение
- •Порядок выполнения работы Задание 1 Определение глубины канавки на глаз.
- •Задание 2 Определение чистоты обработки поверхности
- •Контрольные вопросы
- •Работа №10 определение концентрации слабых растворов интерференционным методом
- •Введение
- •Оптическая схема прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение показатель преломления слабых растворов
- •Описание установки и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение дифракции света принцип гюйгенса — френеля Зоны Френеля
- •Зоны Шустера и спираль Корню
- •Дифракция на краю полуплоскости
- •Дифракция Фраунгофера на щели.
- •Работа № 12 изучение дифракции френеля
- •Дифракция френеля
- •Измерения.
- •Контрольные вопросы.
- •Работа № 13 изучение дифракции фраунгофера
- •Условия наблюдения дифракции фраунгофера
- •И змерения
- •Контрольные вопросы.
- •Работа №14 дифракционный метод определения размера частиц
- •Введение
- •Измерения
- •Лазер зажигается лаборантом или преподавателем!
- •Контрольные вопросы.
- •Работа № 15 исследование спектра дифракционной решетки
- •Введение
- •Измерения
- •Контрольные вопросы.
- •Работа №16 измерение угла брюстера
- •Введение
- •Описание прибора и метода измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Введение
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 17 определение концентрации сахара в растворе по углу поворота плоскости поляризации
- •Описание метода и прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 18 определение показателя преломления и средней дисперсии с помощью дисперсионного рефрактометра
- •Введение
- •Принцип действия и описание прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 19 измерение светопропускаемости прозрачных тел с помощью фотометра
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
Для проверки нуля прибора поверните от себя до упора корпус прибора вместе с камерой и, и открыв замок 11, откиньте осветительную призму, а полированную грань измерительной призмы установите горизонтально. Проверив чистоту поверхностей обеих призм (если они загрязнены, осторожно протрите их спиртом или эфиром), пипеткой нанесите несколько капель дистиллированной воды на грань измерительной призмы и прижмите призмы друг к другу замком 11. При этом между гранями образуется тонкий равномерно распределенный слой жидкости.
Установите прибор в удобное для наблюдения положение, наклонив его до упора так, чтобы окуляр был обращен к наблюдателю. Направьте световой поток от лампы, используемой для освещения, на входное окно осветительной призмы так, чтобы оно было равномерно освещено, а поворотом зеркала 12 добейтесь хорошего освещения шкалы. Вращением окуляров 5 и 7 добейтесь наиболее резкого изображения штриха и перекрестия. Затем, медленно поворачивая камеру при помощи ручки 10, введите в поле зрения границу света и тени. Если она окрашена, устраните окраску вращением дисперсионного компенсатора, используя ручку 8. Поворотом камеры установите визирную линию сетки микроскопа на деление шкалы показателей преломления, соответствующее nD=1,333 (значение показателя преломления дистиллированной воды). Граница света и тени при этом должна проходить через перекрестие сетки зрительной трубы. Если граница не проходит через центр перекрестия, прибор требует юстировки (юстировка производится лаборантом). После установки нуля можно перейти к непосредственным измерениям.
Используя вместо дистиллированной воды исследуемую жидкость, произвести настройку на резкость, снова введите в поле границу света и тени, устраните дисперсионную окраску и совместите границу с перекрестием зрительной трубы. По шкале показателей преломления сделайте отсчет показателя преломления жидкости nD. Одновременно снимите отсчет количества делений Z1 по дисперсионному лимбу 9 барабана компенсатора. Вращая ручку барабана компенсатора, найдите другое его положение Z2, при котором снова установится окраска границы света и тени, совмещенной с перекрестием. Измерения проделайте несколько раз для новых капель жидкости. Все измерения nD и Z запишите в таблицу 1.
Таблица 1
-
№ пп
nD
Z1
Z2
Рассчитайте величину средней дисперсии по формуле
в которой величины А и В находятся по среднему значению nD из таблицы 2, а из таблицы 3 по среднему значению .
Примечание:
При использовании таблиц для большей точности определения А, В, и следует пользоваться интерполяцией.
Вычисляя среднюю дисперсию, нужно учесть, что для Z>30, величина имеет отрицательное значение.
По найденным показателям преломления nD и средней дисперсии
используя
формулу (7) рассчитайте величину
коэффициента дисперсии V.
Таблица 2
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ ДИСПЕРСИИ
nD |
А |
В |
nD |
А |
В |
nD |
А |
В |
1,330 |
0,02378 |
0,04071 |
1,440 |
0,02350 |
0,03659 |
1,550 |
0,02349 |
0,03005 |
1,340 |
0,02375 |
0,04042 |
1,450 |
0,02349 |
0,03611 |
1,560 |
0,02351 |
0,02930 |
1,350 |
0,02371 |
0,04012 |
1,460 |
0,02348 |
0,03561 |
1,570 |
0,02353 |
0,02853 |
1,360 |
0,02368 |
0,03980 |
1,470 |
0,02347 |
0,03508 |
1,580 |
0,02356 |
0,02772 |
1,370, |
0,02375 |
0,03946 |
1,480 |
0,02346 |
0,03453 |
1,590 |
0,02359 |
0,02688 |
1,380 |
0,02363 |
0,03910 |
1,490 |
0,02345 |
0,03396 |
1,600 |
0,02363 |
0,02600 |
1,390 |
0,02360 |
0,03873 |
1,500 |
0,02345 |
0,03337 |
1,610 |
0,02367 |
0,02509 |
1,400 |
0,02358 |
0,03834 |
1,510 |
0,02345 |
0,03276 |
1,620 |
0,02372 |
0,02413 |
1,410 |
0,02356 |
0,03793 |
1,520 |
0,02346 |
0,03212 |
1,630 |
0,02378 |
0,02313 |
1,420 |
0,02354 |
0,03751 |
1,530 |
0,02347 |
0,03146 |
1,640 |
0,02384 |
0,02208 |
1,430 |
0,02352 |
0,03706 |
1,540 |
0,02348 |
0,03077 |
1,650 |
0,02392 |
0,02097 |
Таблица 3
ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ ДИСПЕРСИИ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1,000 |
60 |
10 |
0,866 |
50 |
20 |
0,500 |
40 |
1 |
0,999 |
59 |
11 |
0,839 |
49 |
21 |
0,454 |
39 |
2 |
0,995 |
58 |
12 |
0,809 |
48 |
22 |
0,407 |
38 |
3 |
0,988 |
57 |
13 |
0,777 |
47 |
23 |
0,358 |
37 |
4 |
0,978 |
56 |
14 |
0,743 |
46 |
24 |
0,309 |
36 |
5 |
0,966 |
55 |
15 |
0,706 |
45 |
25 |
0,259 |
35 |
6 |
0,951 |
54 |
16 |
0,669 |
44 |
26 |
0,208 |
34 |
7 |
0,934 |
53 |
17 |
0,629 |
43 |
27 |
0,156 |
33 |
8 |
0,914 |
52 |
18 |
0,588 |
42 |
28 |
0,104 |
32 |
9 |
0,891 |
51 |
19 |
0,545 |
41 |
29 |
0,052 |
31 |
|
|
|
|
|
|
30 |
0,000 |
30 |
