Изучение преломления света призмой, изучение дисперсии света
Измерение показателя преломления стекла для лучей нескольких длин волн. Основные формулы для расчета показателя преломления света призмой. Построение график зависимости показателя преломления света от длины волны. Прямой и обратный ход дисперсии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.03.2019 |
| Размер файла | 213,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Лабораторная работа
ИЗУЧЕНИЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА ПРИЗМОЙ, ИЗУЧЕНИЕ ДИСПЕРСИИ СВЕТА
Могуш Е.Э.
Санкт-Петербург 2015 год
Цель работы
Изучить преломление света призмой, изучить дисперсию света.
Краткое теоретическое обоснование
Дисперсией света называется зависимость показателя преломления вещества от частоты (длины волны). В тех областях спектра, в которых данное вещество прозрачно, показатель преломления с уменьшением длины волны увеличивается. В полосах поглощения наблюдается обратный ход дисперсии, т.е. уменьшение показателя преломления с уменьшением длины волны (см. рисунок).
Дисперсию света можно объяснить на основе электромагнитной и электронной теорий вещества.
Показатель преломления вещества - это отношение скорости света в вакууме к фазовой скорости световых волн в веществе
При прохождении электромагнитной волны через вещество каждый электрон под действием синусоидальной силы начинает совершать вынужденные колебания с частотой электромагнитной волны. Колеблющийся электрон возбуждает вторичную волну, которая вместе с первичной, образует результирующую волну. Фазы вторичных волн отличаются от фаз первичных. Это приводит к тому, что результирующая волна распространяется в веществе с фазовой скоростью , отличной от скорости волн в вакууме. Различие между ними будет тем больше, чем сильнее вынужденные колебания электронов, т. е. Чем ближе частота первичной волны к собственной частоте колебаний электрона. Отсюда вытекает зависимость скорости волн в веществе от частоты волны, т.е. дисперсия.
Прозрачные бесцветные вещества имеют в видимой части спектра функцию n (л0). Здесь дисперсия вещества dn/dл0 отрицательна и возрастает по модулю с уменьшением л0.
В этом случае дисперсию называют нормальной.
В области сильного поглощения дисперсия dn/dл0 наоборот положительна. Возрастание показателя преломления с ростом л0 называют аномальной дисперсией.
преломление свет призма дисперсия
Схема установки
трёхгранная призма АВС
угол д - угол отклонения.
угол г - преломляющий угол призмы.
Угол отклонения зависит от угла падения б1, преломляющего угла призмы г и показателя преломления материала призмы n.
Основные формулы для расчета показателя преломления света призмой
где г - преломляющий угол призмы,
д - угол наименьшего отклонения,
б - угол падения,
n - показатель преломления материала,
- разность отсчетов.
Формула для расчета погрешности:
Таблицы измерений
1 Определение преломляющего угла призмы
|
Номер измерения |
Отсчет слева 1,град. |
Отсчет справа 2,грат |
=1-2 |
|||
|
1 |
||||||
|
2 |
||||||
|
3 |
Среднее значение
2 Определение угла наименьшего отклонения
|
Спектр. линия 0,нм |
Отчёт положения зрительной трубы при падении света на грань призмы |
Удвоенный угол наименьшего отклонения, 2,град |
,град |
град |
||
|
Грань АВ |
Грань ВС |
|||||
|
Желтая 579 |
||||||
|
Среднее знач. |
||||||
|
Зелёная 546,1 |
||||||
|
Среднее знач. |
||||||
|
Фиолетовая 435,8 |
||||||
|
Среднее знач. |
3 Определение показателя преломления
|
,нм |
,град |
,град |
/2,град |
Sin(/2) |
(+)/2 |
Sin((+)/2) |
n |
|
|
579 |
0,454 |
0,750 |
1,65 |
|||||
|
546,1 |
0,454 |
0,745 |
1,64 |
|||||
|
435,8 |
0,454 |
0,745 |
1,64 |
Примеры расчётов
- угла наименьшего отклонения
- преломляющий угол призмы
-показателя преломления
График зависимости длины волны от показателя преломления
Расчет погрешности измерений
· Приборная погрешность=0000'01''/2
· Погрешность косвенного измерения :
Дг=ДЧ1+ ДЧ 2=0000'01''/2+0000'01''/2=0000'01''
· Погрешность косвенного измерения:
Дд=0000'01''/2+0000'01''/2=0000'01''
· Погрешность косвенного измерения n:
Вывод
В ходе работы мы измерили показатель преломления стекла для лучей нескольких длин волн и получили результат . Построили график зависимости показателя преломления от длины волны.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет показателей преломления и дисперсии при заданных составах стекла. Показатель преломления и средняя дисперсия. Коэффициенты для перехода от массовых единиц к объемным долям. Зависимость показателя преломления от содержания в стекле диоксида кремния.
контрольная работа [524,4 K], добавлен 05.12.2013Исследование понятия дисперсии, зависимости показателя преломления света от частоты колебаний. Изучение особенностей теплового излучения, фотолюминесценции и катодолюминесценции. Анализ принципа действия призменного спектрального аппарата спектрографа.
презентация [734,5 K], добавлен 17.04.2012Определение фокусных расстояний собирающих и рассеивающих линз, увеличения и оптической длины трубы микроскопа, показателя преломления и средней дисперсии жидкости, силы света лампочки накаливания и ее светового поля. Изучение законов фотометрии.
методичка [1023,5 K], добавлен 17.05.2010Ознакомление с методами измерения показателя преломления с помощью микроскопа. Вычисление погрешности измерений для пластинок из обычного стекла и оргстекла. Угол отражения луча. Эффективность определения коэффициента преломления для твердого тела.
лабораторная работа [134,3 K], добавлен 28.03.2014Первые представления о природе света и теория зрительных лучей Евклида. Анализ законов геометрической оптики методом Гюйгенса и выведение законов отражения и преломления. Физический смысл показателя преломления и явление полного внутреннего отражения.
презентация [493,3 K], добавлен 07.09.2010Воззрения древних мыслителей о природе света на простейших наблюдениях явлений природы. Элементы призмы и оптические материалы. Демонстрация влияния показателей преломления света материала призмы и окружающей среды на явление преломления света в призме.
курсовая работа [229,3 K], добавлен 26.04.2011Измерение показателя преломления для плоско-параллельной пластинки. Измерение показателя преломления трехгранной призмы с помощью 4-х иголок. Изучение светопропускающих качеств разных материалов с помощью фотоэлемента. Определение увеличения микроскопа.
методичка [1009,3 K], добавлен 22.06.2015Зависимость показателя преломления от частоты падающего света. Разложение сложного излучения в спектр. Уравнение движения электронов атомов вещества под действием поля световой волны. Скорости ее распространения. Суммарный дипольный момент атомов.
презентация [229,6 K], добавлен 17.01.2014Спектрометрический способ, способ преломления при помощи спектрометра (гониометра). Показатели преломления вещества призмы. Угол наименьшего отклонения и показатели преломления стеклянной призмы. Определение дисперсии, разрешающей силы стеклянной призмы.
лабораторная работа [75,7 K], добавлен 15.02.2010Определение оптики. Квантовые свойства света и связанные с ними дифракционные явления. Законы распространения световой энергии. Классические законы излучения, распространения и взаимодействия световых волн с веществом. Явления преломления и поглощения.
презентация [1,3 M], добавлен 02.10.2014Длины световых волн. Закон прямолинейного распространения света. Относительные показатели преломления. Явление полного внутреннего отражения для построения световодов. Вектор плотности потока энергии. Фазовая и групповая скорости монохроматической волны.
реферат [893,5 K], добавлен 20.03.2014Свет как электромагнитные волны. Явление интерференции света. Характерные особенности дифракционных явлений в оптике. Демонстрационные эксперименты по волновой оптике. Изучение зависимости показателя преломления воздуха от давления, метод измерений.
курсовая работа [544,9 K], добавлен 18.11.2014Способы получения и анализа поляризованного света. Описание установки для получения информации об отражённом свете, ее схематическое изображение. Принципы метода эллипсометрии, его реализация при изучении показателя преломления прозрачных диэлектриков.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 19.04.2012Рассмотрение шкалы электромагнитных волн. Закон прямолинейного распространения света, независимости световых пучков, отражения и преломления света. Понятие и свойства линзы, определение оптической силы. Особенности построения изображения в линзах.
презентация [1,2 M], добавлен 28.07.2015Особенности физики света и волновых явлений. Анализ некоторых наблюдений человека за свойствами света. Сущность законов геометрической оптики (прямолинейное распространение света, законы отражения и преломления света), основные светотехнические величины.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.10.2012Зависимость показателя преломления газов от их плотности. Устройство интерферометра, основанного на дифракции Фраунгофера на двух щелях. Измерение показателя преломления газов помощью интерферометра Рэлея, наблюдение интерференционных полос в белом свете.
лабораторная работа [594,8 K], добавлен 02.03.2011Понятие дисперсии света. Нормальная и аномальная дисперсии. Классическая теория дисперсии. Зависимость фазовой скорости световых волн от их частоты. Разложение белого света дифракционной решеткой. Различия в дифракционном и призматическом спектрах.
презентация [4,4 M], добавлен 02.03.2016Отклонение лучей призмой. Линзы, их элементы и характеристики. Интерференция света и условия интерференционных максимумов и минимумов. Получение когерентных пучков. Дифракция света и построение зон Френеля. Поляризация света при отражении и преломлении.
реферат [911,7 K], добавлен 12.02.2016Сущность закона преломления света. Условие максимума и минимума интерференции. Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны. Определение скорости уменьшения толщины пленки. Сущность оптической длины пути и оптической разности хода.
контрольная работа [68,4 K], добавлен 24.10.2013Корпускулярная и волновая теории света. Представления Макса Планка о характере физических законов. Явление интерференции и дифракции. Распространение импульсов в упругом светоносном эфире согласно теории Гюйгенса. Закон отражения и преломления света.
реферат [25,1 K], добавлен 22.11.2012
