Определение радиуса кривизны линзы

Подвести кольца Ньютона под объектив микроскопа и " поймать" их в окуляр. Для этого следует перемещать пластинку с линзой в горизонтальных направлениях, а тубус микроскопа - вверх и вниз.

Чтобы свет от лампочки попадал в микроскоп после отражения от границ воздушного слоя между линзой и пластинкой, последние

Таблица 1

Номер измерения	N	(Ni - < N>)	(Ni - < N>)2	Результаты вычислений
. . ...				   < b > =1/< N> =... D N=… db = Db / < b > =… Db = D N/< N> 2... …
Cумма				b=< b> ±Db =…
Ср. значение

расположены наклонно к оси микроскопа. В результате этого кольца Ньютона видны в виде эллипсов. Понятно, что истинному диаметру кольца соответствует большая ось эллипса, вдоль которой и следует расположить окулярную шкалу.

2.2. Произвести отсчеты х ₁ и х ₂ положений диаметрально противоположных точек середин темных (светлых) колец Ньютона, вычислить диаметры колец и их квадраты.

2.3. Выбрать номера колец i и m, наиболее далекие друг от друга для избежания больших погрешностей, рассчитать для каждой пары и T.

2.4. Как следует из вышесказанного, диаметр кольца Ньютона можно непосредственно измерить в делениях окулярной шкалы. Умножая этот результат на величину b, выраженную в мм/дел., получим диаметр в миллиметрах. Из формулы (7.9) выразим радиус кривизны линзы:

, (7.11)

где диаметр D выражен в тех же делениях окулярной шкалы (в больших или в малых), что и N. Усредненная длина волны света неоновой лампочки l = (640 + 30) нм.

В целях упрощения расчетов величину обозначим через T. Тогда

R =                                            (7.12)

По формуле (7.12) определить < R>                                     

2.5. Подсчитать абсолютную погрешность:

 

, (7.13)

 

гдеD T найти по формуле, аналогичной формуле (7.13).

2.6. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2. Записать окончательный результат в виде доверительного интервала с указанием надежности и относительной погрешности.

Таблица 2

Номер кольца	х 1	х 2	D	D 2	i - m	D 2i - D 2m	T	Т - < T>	(T -< T>)2
. . .
Сумма
Ср.знач.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Явление интерференции света.

2. Когерентность.

3. Оптическая длина пути и оптическая разность хода.

4. Условия максимумов и минимумов при интерференции.

5. Явления, происходящие при отражении: от среды, оптически более плотной; от среды, оптически менее плотной.

6. Линии равной толщины. Кольца Ньютона.

7. Вывод расчетной формулы.

8. Ход эксперимента по определению радиуса кривизны линзы или длины волны света с помощью колец Ньютона.

9. Вычисления погрешностей измерений.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8