|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Исследование дисперсионных свойств стеклянной призмы в области видимого света спектрометром ГС-5 |
Ручка "Помада". 
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". 
Фонарь садовый «Тюльпан». Казанский государственный университет Зеленодольский филиалЛаборатория оптикиЛабораторная работа № 1.3ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРСИОННЫХ СВОЙСТВ СТЕКЛЯННОЙ ПРИЗМЫ В ОБЛАСТИ ВИДИМОГО СВЕТА СПЕКТРОМЕТРОМ ГС-5 Лабораторная работа № 1.3 Исследование дисперсионных свойств стеклянной призмы в области видимого света спектрометром ГС-5 В работе излагается метод определения показателя преломления изотропного твердого, прозрачного вещества по измеренному преломляющему углу призмы из данного вещества и по углу наименьшего отклонения параллельного пучка монохроматического света, прошедшего призму. Дается понятие об определении дисперсии стеклянной призмы и определении разрешающей способности призмы, если известна ширина светового пучка, падающего на призму. Спектрометрический способ определения показателя преломления при помощи спектрометра (гониометра) наименьшего угла отклонения трехгранной призмой. Углом отклонения лучей называют угол, образованный лучом, падающим на призму, и лучом, выходящим из нее. Угол А у вершины призмы является ее преломляющим углом, а грань, лежащая против этого угла, носит название основания призмы. Две другие грани, образующие угол А, являются преломляющими гранями призмы. Зависимость между показателем преломления вещества призмы, ее преломляющим углом А и углом отклонения d лучей оказывается наиболее простой в том случае, когда угол падения на первую грань равен углу преломления на второй грани. В этом случае угол отклонения имеет наименьшую величину, а показатель преломления может быть рассчитан по следующей формуле: .(1) Углы А и d измеряются гониометром, который состоит из следующих узлов: зрительной трубы, коллиматора, основания с осевой системой и столика, на котором укреплена исследуемая призма. Более подробно устройство и эксплуатацию гониометра-спектрометра ГС-5 изучите по описанию, прилагаемому к данному прибору. Внимание!!! Винты, помеченные красными кружочками на столике спектрометра не трогать!!! Упражнение 1 Определение преломляющего угла призмы Преломляющий угол призмы определяют методом отражения. Перед щелью коллиматора ставят осветитель ОИ-19. Между коллиматором и зрительной трубой установите угол близкий к 90°. Наблюдая в трубу и вращая столик с призмой сначала от руки, а затем микрометрическим винтом, совместите изображение щели коллиматора, полученное от первой грани призмы, с вертикальной нитью перекрестия сетки трубы. Видимая ширина щели должна быть в 2-3 раза больше толщины штриха сетки. А=180°-j, где j=А1-А2 . Рис. 1 . Закрепив столик в этом положении, снять отсчет А1. При этих измерениях верхняя часть столика должна быть закреплена. Для необходимых поворотов столика открепляется только нижняя часть. Освободив нижнюю часть столика и повернув его до совмещения изображения щели, полученного от второй грани, с нитью перекрестия сетки трубы, снять отсчет А2 . Преломляющий угол А определить как разность между 180° и измеренным углом. Упражнение 2 Определение угла наименьшего отклонения и показателя преломления стеклянной призмы Измерение угла наименьшего отклонения производят следующим образом.
Помещают ртутную лампу перед щелью коллиматора, зажигают ее и поворачивают столик так, чтобы биссектриса преломляющего угла призмы образовала с осью коллиматора острый угол, близкий к 45°. Пусть при этом основание призмы лежит вправо от наблюдателя. При измерении углов наименьшего отклонения нижняя часть столика должна оставаться закрепленной, а поворот столика с призмой осуществляется при освобождении его верхней части. Примечание. Ртутную лампу зажигают следующим образом: с помощью автотрансформатора подайте такое напряжение на лампу, чтобы ток, проходящий через лампу, был около 2-х ампер. По мере вхождения в режим ток лампы будет падать. Ток при установившемся режиме (через 5-7 мин после включения) равен 1-2 ампера. При меньшем токе лампа может погаснуть, поэтому необходимо некоторое время поддерживать автотрансформатором ток не ниже 1,2 ампера, а после прекращения изменения тока можно приступать к работе. Перед началом работы необходимо убедиться, что световой поток достаточно хорошо освещает грань призмы. Для этого установите ширину щели порядка 0,5 мм, за призмой поместите белый экран и, перемещая источник света, добейтесь максимальной освещенности этого экрана. После этого щель снова должна быть уменьшена до прежних размеров (0,02 мм). Расположив столик с призмой так, как указано выше, вращают зрительную трубу вправо (к основанию призмы) до тех пор, пока исследуемая линия ртути не появится в поле зрения трубы. Установив на нее нить сетки зрительной трубы, вращают верхнюю часть столика так, чтобы спектральная линия двигалась в сторону неотклоненного луча. Если линия будет выходить из поля зрения трубы, то вслед за ней двигают зрительную трубу. Эту операцию производят до тех пор, пока линия при вращении столика не остановится и не начнет двигаться обратно. Момент изменения направления движения линии и есть то положение призмы относительно коллиматора, при котором световые лучи идут под наименьшим углом отклонения. Закрепив трубу, совмещают ее нить перекрестия с линией и еще раз проверяют установку призмы в положении угла наименьшего отклонения. Введя необходимую корректировку установки зрительной трубы на линию, производят отсчет по лимбу положения трубы (В1). (Методику отсчета по лимбу смотрите в описании к прибору). Аналогичные операции произведите и для остальных указанных в таблице линий, для которых определяются углы наименьшего отклонения, каждый раз убеждаясь, что призма установлена в положении угла наименьшего отклонения светового пучка. После этого поворачивают столик с призмой в симметричное положение (основанием призмы влево) и аналогичным образом повторяют предыдущие измерения для тех же линий. Таким образом будут определены положения зрительной трубы (В2), при наименьшем отклонении луча в другую сторону от неотклоненного. Следует помнить, что смещая линию, как и раньше, в сторону неотклоненного луча, она в поле зрения трубы будет смещаться в другую сторону, по сравнению с первым измерением. Получив два симметричных (по отношению неотклоненного луча) отсчета положения зрительной трубы В1 и В2, можно для каждой линии определить угол наименьшего отклонения.
. Показатели преломления стеклянной призмы i для каждой длины волны определяются по формуле (1). Данные измерений и результаты вычислений занести в таблицу 1. Таблица 1 № Линии ртути l, мкм В1 В2 i 1 красная 0,691 2 красная 0,623 3 желтая 0,579 4 зеленая 0,546 5 сине-зеленая 0,492 6 синяя 0,436 7 фиолетовая 0,405 Определение дисперсии и разрешающей силы стеклянной призмы Используя данные упражнения 2, постройте график зависимости показателя преломления от длины волны = f (l) (указания: по оси абсцисс отложите длины волн в микронах (мкм), начиная с 0,4 до 0,7 мкм, в масштабе 50 мм на 0,1 мкм, по оси ординат – показатели преломления, начиная со значения 1,72 до 1,78 в масштабе 25 мм на 0,01). Далее по графику определите величину дисперсии стекла (тяжелый флинт) вблизи длин волн 0,7 мкм, 0,62 мкм, 0,55 мкм, 0,46 мкм, 0,4 мкм. Дисперсия по графику, как известно, может быть определена тангенсом угла наклона касательной к оси длин волн, проведенной в соответствующей точке графика. (Ввиду разного масштаба по осям и l тангенс угла наклона касательной следует определять отношением отрезков, отсекаемыми касательными на обеих осях, измеренных в единицах выбранных масштабов). Для характеристики относительного изменения дисперсии по всему спектру введем величину . Здесь D – дисперсия для данной волны, а D0 –дисперсия в начале спектра (l=0,7 мкм). В этом случае величина g показывает во сколько раз дисперсия вблизи волны l больше дисперсии в начале спектра (l0). По полученным результатам составьте таблицу 2 и постройте графики зависимости и . Таблица 2 l, мкм 0,7 0,62 0,55 0,46 0,4 D, 1/мкм g Для построения указанных графиков на оси абсцисс выберите масштаб такой же, как и в графике . Ось ординат слева оцифруйте для величины дисперсии D (масштаб: 20мм на 0,1 1/мм), а справа – для величины g (масштаб: 10мм на единицу g). В заключение определите разрешающую силу стеклянной призмы по формуле (где b – ширина основания призмы, равная 26 мм) вблизи длины волны 0,6 мкм. Зная же разрешающую силу R, определите предельную разность длин волн (в ангстремах) двух близких линий, разрешаемых данной призмой вблизи указанной длины волны l =0,6 мкм. ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1. Покажите преломляющий угол для призмы и угол отклонения. 2. Как связаны угол отклонения, показатель преломления и преломляющий угол, если преломляющий угол мал? 3. Как изменяются угол падения и угол отражения света, падающего на призму, при повороте призмы на угол a? 4. Выведите формулу для разрешающей силы призмы. 5. Дайте определение дисперсии. 6. В каком направлении (к основанию призмы или от основания) отклоняются лучи, если показатель преломления для призмы &g ; 1? &l ; 1? 7. Какой из лучей (синий или красный) отклоняется сильнее, если &g ;0, если &g ;0? 8. За счет чего достигается высокая точность отсчета угла преломления призмы в спектрометре ГС-5? 9. Покажите возможную схему спектрометра для наблюдения спектральных линий на экране? ЛИТЕРАТУРА1. Г.С.Ландсберг, «Оптика», 1976, § 86, стр.313-318, §§ 154-156, стр.539-563. 2. Д.В.Сивухин, «Общий курс физики. Оптика», 1980, § 16, стр.1
На мысль об этом наводит Большая Советская Энциклопедия, откуда выписано определение столь непривлекательного смысла приставки «квази». В действительности квазиоптика — самая настоящая оптика, которой оказалось недостаточно ее традиционных владений, области видимого света, и она присоединила к ней все, вплоть до области сантиметровых радиоволн. Но, проявив себя столь агрессивной по отношению к соседям, квазиоптика не распространяет своих амбиций на всю многоэтажную конструкцию, выросшую на фундаменте, заложенном Декартом, Ньютоном, Гюйгенсом и Френелем. Она не интересуется ни природой спектров, ни спектральным анализом, ни процессами поглощения и рассеяния, ни сложными взаимоотношениями оптики с другими областями науки. Квазиоптика поставила перед собой, казалось, неразрешимую задачу примирить вечно враждующих антиподов — оптику волн и оптику лучей, волновую оптику и геометрическую оптику. Впрочем, можно согласиться и с противоположной точкой зрения: квазиоптика родилась от союза геометрической оптики с волновой
2. Определение частотной дисперсии стеклянной призмы с помощью гониометра
3. Сталинское время через призму поэзии
5. Инфекционные заболевания: взгляд через призму времени
10. Анализ ассортимента и потребительских свойств стеклянной посуды
11. Анализ ассортимента и потребительских свойств стеклянной посуды
12. Стеклянный окунь
13. Public Ethernet - широкополосная сеть нового поколения. Взгляд на услуги сквозь призму технологии
14. Изображение других персонажей сквозь призму восприятия Жюльена Сореля
15. Международные стандарты сквозь призму российского учета доходов и расходов
Настольная игра "Ответь за 5 секунд. Детская". 
Увлекательная настольная игра "Геометрика", новая версия. 
Цветные карандаши Color Peps, трехгранные, 24 цвета. 17. Анализ ассортимента, конкурентоспособности и качества стеклянной посуды
18. Маркетинговое исследование рынка бесцветной стеклянной тары
19. Усвідомлення модерністської літератури крізь призму читацького сприйняття
20. Стекло и стеклянные изделия
21. Контрадикторные аномалии сквозь призму процесса вербализации
25. Защита компьютера от атак через интернет
26. Как пройти через мембрану ?
27. Транспорт веществ через биологические мембраны
28. Теплопроводность через сферическую оболочку
29. Психологические отклонения у детей и подростков
30. Усилитель вертикального отклонения осциллографа
31. Теплопроводность через сферическую оболочку
32. Куликовская битва: взгляд через столетия
Компрессор для подкачки шин С-12. 
Карандаши цветные "Jumbo", трехгранные, 20 цветов + точилка. 
Сито-кружка для муки BE-014/1 "Webber", 800 мл. 33. "Поэзия Фета - сама природа, зеркально глядящая через человеческую душу…"
35. А. Маршалл “Я умею прыгать через лужи”
36. Задачи на наибольшее и наименьшее значения функции
37. Центральная предельная теорема и ее доказательство через ряды Тейлора
41. Конепция терапевтического сообщества: отклонения и превратности
42. Социально-педагогические аспекты подготовки будущих менеджеров через довузовские структуры
44. Внутренне-целостная личность: путь к духовному идеалу через осмысление бытия
45. В чем преимущество знакомств через интернет?
46. Развитие индивидуальных художественных особенностей у детей через овладение техникой вязания
47. Кризис среднего возраста: норма или отклонение?
48. Анализ сигналов и их прохождения через электрические цепи
Футбольный мяч "St. Petersburg", 23 см. 
Настольная игра "Каркассон". 
Настольная игра "Свинтус. Правила Этикета" (новая версия). 50. Гомосекс - извращение или сексуальное отклонение?
51. Экологическая безопасность через экологическое страхование
52. Отклонение Электрона электрическим и магнитным полями
53. Эволюционизм: через века к современности
57. Асиметричний доступ в Інтернет через супутник
58. Запись голоса через микрофон на компьютер
59. Обратные вызовы в MIDAS через TSocketConnection
60. Получение услуг сети через удаленный компьютер
61. Нахождение оптимальных параметров для полета тела через прямоугольную преграду
62. Революция через сегментацию
63. Психологические особенности учащихся с отклонениями в психическом развитии
64. Эстетическое воспитание детей через изучение искусства
Шкатулка, 26x26x19 см (арт. 3667-RT-33). 
Соска для бутылочек Перистальтик Плюс "Pigeon" c широким горлом (с 6 месяцев), отверстие L. 
Обучающая игра "Сложи узор". 65. Виды контроля за детьми с отклонениями в состоянии здоровья
66. Явления при стекании тока в землю через одиночный и групповой заземлитель
67. Реализация бензина через автозаправочные станции
68. Учет нормативных затрат и анализ отклонений
73. Розробка програми передачі даних через послідовний порт мікроконтролера
74. Анализ прохождения периодического сигнала через LC-фильтр с потерями
75. Прохождение случайного сигнала через дискретную и нелинейную системы
77. Система электронной торговли через Интернет
78. Формирование гендерных моделей (полоролевого поведения) поведения через рекламу
79. Задачи на наибольшее и наименьшее значения функций
80. Вычисление наибольшего, наименьшего значения функции в ограниченной области
Дополнительный набор "Магнитные истории. В гостях у сказки". 
Мебель для кукол "Столовая Конфетти". 
Кольцедержатель "Дерево с оленем", большой, белый. 81. Выявление отклонений психического развития у детей первого года жизни
84. Воспитание чуткости у детей через сказку
85. Использование сказки в коррекции отклонения в поведении младших школьников
90. Развитие творческой личности на уроках технологии через декоративно-прикладное искусство
91. Физическое воспитание детей, имеющих отклонения в состоянии здоровья
92. Формирование познавательного интереса младших школьников через наглядность
93. Значение труда в уголке природы для развития личности ребенка с отклонениями в развитии речи
94. Модернизация механизма отклонения иглы швейного полуавтомата 1095 класса
95. Виды и причины отклонений в развитии у детей
96. Отклонения в психофизическом развитии
Деревянная рамка-вкладыш "Фрукты". 
Карандаши, 24 цвета, заточенные. 
Шары "Pilsan" в сухой бассейн, 500 штук. 97. Управление и разрешение конфликтов через посредника (медиатора)
98. Выявление детей дошкольного возраста с отклонением в психоречевом развитии
99. Вся власть от Бога через Иисуса Христа
100. Поддержка молодых семей, воспитывающих детей с отклонениями в развитии
