 |
|
Определение показателей преломления жидкостей
1. Помещают между призмами пипеткой несколько капель исследуемой жидкости (воды) (рис. 4.4).
2. Поворотом зеркала 6 и 10 добиваются хорошей освещенности поля зрения окуляра и шкалы.
3. Вращением маховичка 8 добиваются совмещения границы раздела света и тени с перекрестием окуляра.
4. Вращением маховичка 5 добиваются устранения окрашенности границы света и тени.
5. Через окуляр по шкале определяют показатель преломления воды.
6. Тщательно протерев призмы спиртом, проводят аналогичные измерения для глицерина, трансформаторного масла и определяют их показатели преломления.
УПРАЖНЕНИЕ II
Определение показателей преломления твердых тел
1. Между призмами помещают несколько капель иммерсионной жидкости, на нее кладут пластинку из стекла и прижимают призмой. В качестве иммерсионной жидкости используют трансформаторное масло, у которого показатель преломления больше показателя преломления стеклянной пластинки nс, но меньше показателя преломления призмы nпр, nс < nж < nпр.
2. Зеркало 6 закрывают, а зеркалом 7 делают подстветку нижней грани призмы.
3. Вращением маховичков 5 и 8 устраняют окрашенность границы света-тени и добиваются совмещения её с перекрестием окуляра.
4. По шкале окуляра снимают значение показателя преломления пластинки.
5. Аналогичные измерения проводят и для других образцов.
УПРАЖНЕНИЕ III
Определение средней дисперсии образца
1. Между призмами помещают несколько капель иммерсионной жидкости и кладут на нее пластинку из стекла. Определяют показатель преломления стекла по методике, описанной в упражнении II.
2. Совмещают перекрестие с границей раздела света-тени.
3. Вращая маховичок 5 по часовой стрелке, добиваются исчезновения окрашенности границы света-тени. По шкале барабана маховичка 5 снимают отсчет Z целых градусов и по нониусу десятых долей градуса, взяв за начало отсчета начало шкалы нониуса.
4. Продолжая вращение маховичка 5 по часовой стрелке, вновь добиваются исчезновения окрашенность границы света-тени. Вновь снимают отсчет Z, взяв за начало отсчета конец шкалы нониуса, т.е. отсчет берут с обратной стороны. Проводят по пять таких измерений с каждой стороны нониуса и вычисляют среднее значение Z.
5. Используя таблицу 1 с учетом поправок по таблице 2, находят коэффициенты А и В.
6. Для измеренного значения Z, используя таблицу 5, с учетом поправок по таблице 2 находят σ.
7. По формуле (4.6) вычисляют разность показателей преломления Δn.
8. Среднее значение дисперсии определяют по формуле (4.7). По окончании работы моют грани призм дистиллированной водой и протирают ватой, смоченной в спирте.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Принцип Ферма. Законы преломления и отражения света.
2. Показатель преломления, его физический смысл. Абсолютный и относительный показатели преломления. Зависимость показателя преломления от температуры.
3. Почему объект кажется расположенным ближе при наблюдении его через плоскопараллельную пластинку?
4. Сущность явления полного внутреннего отражения.
5. Что такое средняя дисперсия образца?
Таблица 1
Таблица для определения средней дисперсии при измерении nD=1.2-1.7
ИРФ-454А
| ПD | А | Δ | В | Δ | ПD | А | Δ | В | Δ |
| 1,200 | 0,02444 | -6 | 0,05603 | -1 | 1,450 | 0,02330 | -2 | 0,04812 | -67 |
| 1,210 | 0,02438 | -6 | 0,05602 | -3 | 1,460 | 0,02328 | -2 | 0,04745 | -69 |
| 1,220 | 0,02432 | -6 | 0,05599 | -6 | 1,470 | 0,02326 | -2 | 0,04676 | -74 |
| 1,230 | 0,02426 | -6 | 0,05593 | -9 | 1,480 | 0,02324 | -1 | 0,04602 | -75 |
| 1,240 | 0,02420 | -6 | 0,05584 | -11 | 1,490 | 0,02323 | -2 | 0,04527 | -80 |
| 1,250 | 0,02414 | -6 | 0,05573 | -14 | 1,500 | 0,02321 | -1 | 0,04447 | -83 |
| 1,260 | 0,02408 | -5 | 0,05559 | -16 | 1,510 | 0,02320 | 0,04364 | -86 | |
| 1,270 | 0,02403 | -6 | 0,05543 | -18 | 1,520 | 0,02320 | -1 | 0,04278 | -91 |
| 1,280 | 0,02397 | -5 | 0,05525 | -22 | 1,530 | 0,02319 | 0,04187 | -94 | |
| 1,290 | 0,02392 | -5 | 0,05503 | -24 | 1,540 | 0,02319 | +1 | 0,04093 | -98 |
| 1,300 | 0,02387 | -5 | 0,05479 | -26 | 1,550 | 0,02320 | 0,03995 | -103 | |
| 1,310 | 0,02382 | -5 | 0,05453 | -29 | 1,560 | 0,02320 | +1 | 0,03892 | -107 |
| 1,320 | 0,02377 | -4 | 0,05424 | -31 | 1,570 | 0,02321 | +2 | 0,3785 | -113 |
| 1,330 | 0,02373 | -5 | 0,05393 | -34 | 1,580 | 0,02323 | +2 | 0,03672 | -117 |
| 1,340 | 0,02368 | -4 | 0,05359 | -36 | 1,590 | 0,02325 | +3 | 0,03555 | -122 |
| 1,350 | 0,02364 | -4 | 0,05323 | -39 | 1,600 | 0,02328 | +3 | 0,03432 | -129 |
| 1,360 | 0,02360 | -4 | 0,05284 | -42 | 1,610 | 0,02331 | +4 | 0,03303 | -135 |
| 1,370 | 0,02356 | -4 | 0,05242 | -44 | 1,620 | 0,02335 | +4 | 0,03168 | -143 |
| 1,380 | 0,02352 | -4 | 0,05198 | -47 | 1,630 | 0,02339 | +6 | 0,03025 | -150 |
| 1,390 | 0,02348 | -3 | 0,05151 | -50 | 1,640 | 0,02345 | +6 | 0,02875 | -160 |
| 1,400 | 0,02345 | -3 | 0,05101 | -52 | 1,650 | 0,02351 | +8 | 0,02715 | -169 |
| 1,410 | 0,02342 | -4 | 0,05049 | -55 | 1,660 | 0,02359 | +9 | 0,02546 | -181 |
| 1,420 | 0,02338 | -2 | 0,04994 | -58 | 1,670 | 0,02368 | +11 | 0,02365 | -185 |
| 1,430 | 0,02336 | -3 | 0,04936 | -61 | 1,680 | 0,02379 | +13 | 0,02170 | -211 |
| 1,440 | 0,02333 | -3 | 0,04875 | -63 | 1,690 | 0,02392 | +16 | 0,01959 | -233 |
| 1,450 | 0,02330 | 0,04812 | 1,700 | 0,02408 | 0,01726 |
Таблица 2
Таблица для определения средней дисперсии при измерении nD=1,6-2,0 ИРФ-454А
| nD | А | Δ | В | Δ | nD | А | Δ | В | Δ |
| 1,600 | 0,06292 | -12 | 0,05143 | +9 | 1,800 | 0,06123 | -5 | 0,04815 | -44 |
| 1,610 | 0,06280 | -10 | 0,05152 | +6 | 1,810 | 0,06118 | -5 | 0,04771 | -46 |
| 1,620 | 0,06270 | -11 | 0,05158 | +3 | 1,820 | 0,06113 | -4 | 0,04725 | -49 |
| 1,630 | 0,06259 | -10 | 0,05161 | 1,830 | 0,06109 | -4 | 0,04676 | -51 | |
| 1,640 | 0,06249 | -10 | 0,05161 | -2 | 1,840 | 0,06105 | -4 | 0,04625 | -54 |
| 1,650 | 0,06239 | -10 | 0,05159 | -5 | 1,850 | 0,06101 | -3 | 0,04571 | -57 |
| 1,660 | 0,06229 | -9 | 0,05154 | -8 | 1,860 | 0,06098 | -2 | 0,04514 | -60 |
| 1,670 | 0,06220 | -9 | 0,05146 | -10 | 1,870 | 0,06096 | -3 | 0,04454 | -63 |
| 1,680 | 0,06211 | -9 | 0,05136 | -13 | 1,880 | 0,06093 | -1 | 0,04391 | -66 |
| 1,690 | 0,06202 | -9 | 0,05123 | -15 | 1,890 | 0,06092 | -2 | 0,04325 | -68 |
| 1,700 | 0,06193 | -8 | 0,05108 | -18 | 1,900 | 0,06090 | 0,04257 | -72 | |
| 1,710 | 0,06185 | -8 | 0,05090 | -20 | 1,910 | 0,06090 | -1 | 0,04185 | -75 |
| 1,720 | 0,06177 | -8 | 0,05070 | -23 | 1,920 | 0,06089 | +1 | 0,04110 | -79 |
| 1,730 | 0,06169 | -8 | 0,05047 | -26 | 1,930 | 0,06090 | +1 | 0,04031 | -82 |
| 1,740 | 0,06161 | -7 | 0,05021 | -28 | 1,940 | 0,06091 | +2 | 0,03949 | -85 |
| 1,750 | 0,06154 | -7 | 0,04993 | -30 | 1,950 | 0,06093 | +2 | 0,03864 | -89 |
| 1,760 | 0,06147 | -6 | 0,04963 | -33 | 1,960 | 0,06095 | +3 | 0,03775 | -93 |
| 1,770 | 0,06141 | -6 | 0,04930 | -36 | 1,970 | 0,06098 | +4 | 0,03682 | -96 |
| 1,780 | 0,06135 | -6 | 0,04894 | -38 | 1,980 | 0,06102 | +5 | 0,03586 | -101 |
| 1,790 | 0,06129 | -6 | 0,04856 | -41 | 1,990 | 0,06107 | +6 | 0,03485 | -105 |
| 1,800 | 0,06123 | 0,04815 | 2,000 | 0,06113 | 0,03380 |
Таблица 3
Таблица для определения средней дисперсии при измеренииnD=1,2-1,7 ИРФ-454Б
| nD | А | Δ | В | Δ | nD | А | Δ | В | Δ |
| 1,200 | 0,02444 | -6 | 0,03295 | -1 | 1,450 | 0,02330 | -2 | 0,02829 | -39 |
| 1,210 | 0,02438 | -6 | 0,03294 | -2 | 1,460 | 0,02328 | -2 | 0,02790 | -41 |
| 1,220 | 0,02432 | -6 | 0,03292 | -3 | 1,470 | 0,02326 | -2 | 0,02749 | -43 |
| 1,230 | 0,02426 | -6 | 0,03289 | -5 | 1,480 | 0,02324 | -1 | 0,02706 | -42 |
| 1,240 | 0,02420 | -6 | 0,03284 | -7 | 1,490 | 0,02323 | -2 | 0,02662 | -47 |
| 1,250 | 0,02414 | -6 | 0,03277 | -8 | 1,500 | 0,02321 | -1 | 0,02615 | -49 |
| 1,260 | 0,02408 | -5 | 0,03269 | -9 | 1,510 | 0,02320 | 0,0,2566 | -51 | |
| 1,270 | 0,02403 | -6 | 0,03260 | -11 | 1,520 | 0,02320 | -1 | 0,02515 | -53 |
| 1,280 | 0,02397 | -5 | 0,03249 | -13 | 1,530 | 0,02319 | 0,02462 | -55 | |
| 1,290 | 0,02392 | -5 | 0,03236 | -14 | 1,540 | 0,02319 | +1 | 0,02407 | -58 |
| 1,300 | 0,02387 | -5 | 0,03222 | -15 | 1,550 | 0,02320 | 0,02349 | -60 | |
| 1,310 | 0,02382 | -5 | 0,03207 | -17 | 1,560 | 0,02320 | +1 | 0,02289 | -64 |
| 1,320 | 0,02377 | -4 | 0,03190 | -19 | 1,570 | 0,02321 | +2 | 0,02225 | -66 |
| 1,330 | 0,02373 | -5 | 0,03171 | -20 | 1,580 | 0,02323 | +2 | 0,02159 | -69 |
| 1,340 | 0,02368 | -4 | 0,03151 | -21 | 1,590 | 0,02325 | +3 | 0,02090 | -72 |
| 1,350 | 0,02364 | -4 | 0,03130 | -23 | 1,600 | 0,02328 | +3 | 0,02018 | -76 |
| 1,360 | 0,02360 | -4 | 0,03107 | -25 | 1,610 | 0,02331 | +4 | 0,01942 | -79 |
| 1,370 | 0,02356 | -4 | 0,03082 | -26 | 1,620 | 0,02335 | +4 | 0,01863 | -84 |
| 1,380 | 0,02352 | -4 | 0,03056 | -27 | 1,630 | 0,02339 | +6 | 0,01779 | -89 |
| 1,390 | 0,02348 | -3 | 0,03029 | -29 | 1,640 | 0,02345 | +6 | 0,01690 | -93 |
| 1,400 | 0,02345 | -3 | 0,03000 | -31 | 1,650 | 0,02351 | +8 | 0,01597 | -100 |
| 1,410 | 0,02342 | -4 | 0,02969 | -32 | 1,660 | 0,02359 | +9 | 0,01497 | -106 |
| 1,420 | 0,02338 | -2 | 0,02937 | -34 | 1,670 | 0,02368 | +11 | 0,01391 | -115 |
| 1,430 | 0,02336 | -3 | 0,02903 | -42 | 1,680 | 0,02379 | +13 | 0,01276 | -124 |
| 1,440 | 0,02333 | -3 | 0,02861 | -32 | 1,690 | 0,02392 | +16 | 0,01152 | -137 |
| 1,450 | 0,02330 | 0,02829 | 1,700 | 0,02408 | 0,01015 |
Таблица 4