2. Задание к расчетной работе
По представленной интерференционной картине колец Ньютона, наблюдаемой в отраженном свете через микроскоп, определить длину волны падающего света λ, если известны радиус кривизны линзы R, используемой для получения колец Ньютона, и постоянная микроскопа α.
Пояснение к расчетной работе. Измерив диаметр какого-либо кольца (темного или светлого), можно вычислить длину волну λ падающего света, зная радиус кривизны R линзы и постоянную микроскопа α. Для большей точности расчетов длину волны вычисляют не из диаметра отдельных колец, а из разности диаметров каких-либо двух колец (одного цвета) с произвольными номерами.
Пусть нам известны в отраженном свете радиусы двух светлых колец с номерами n и m
=
R
(2n
- 1 ) λ / 2 и
=
R
(2m
- 1) λ / 2.
(3)
Вычитая
первое уравнение из второго, и заменяя
радиусы колец rm
и rn
их диаметрами
и
,
получим расчетную формулу для определения
длины волны
,
(4)
где и – диаметры колец под номерами m и n соответственно, R – радиус кривизны линзы, α – постоянная микроскопа.
3. Методические указания к выполнению расчетной работы
В соответствии с номером своего варианта определить численные значения величин R, α, вид интерференционной картины и цвет колец.
Измерить по интерференционной картине диаметры колец попарно в различных комбинациях (число комбинаций не менее 5). Результаты занести в таблицу 1.
Для каждой пары колец одного цвета вычислить длину волны света по формуле (4). Результаты занести в таблицу 1.
Вычислить среднее значение длины волны <λ>.
Вычислить абсолютную погрешность измерения
для каждого кольца и среднюю величину
абсолютной погрешности
,
где N
– число измерений (число измеренных
пар колец).
Записать результат в виде
(нм).Сделать вывод о том, какого цвета излучение использовалось в опыте.
Таблица 1
-
Номер вар.
Радиус линзы
R, м
Постоян.
микроск. α
Номер колец в паре
Диаметр кольца
m-n
Длина волны
λ, м
Абсолютная погрешность измерения Δλ
m
n
m
n
<λ> = <∆λ>=
