skanowanie0084 2

przy czym m nazywa się rządem pierścienia; inaczej jest to numer pierścienia liczony od środka. Na podstawie rys. 42.1 możemy wyrazić grubość warstwy powietrznej przez promień pierścienia interferencyjnego a:

Pamiętając, że a/R « 1, możemy zastosować rozwinięcie wyrażenia pierwiastkowego w szereg, po czym uzyskamy postać:

	2
2UI

£i

2 R '

Po połączeniu ostatniego równania z równaniem (42.1) otrzymamy:

a = <J[m-±)XR (m = 1,2,3...).

Otrzymane równanie określa promienie jasnych prążków interferencyjnych.

W miejscu zetknięcia się soczewki z płytą tworzy się bardzo cienka warstewka powietrza o grubości wielokrotnie mniejszej niż długość fali. Różnica dróg optycznych powstająca między promieniami w tym punkcie jest skutkiem jedynie straty połowy długości fali przy odbiciu od płyty. W rezultacie wynosi ona XJ2\ w środku obrazu interferencyjnego obserwujemy ciemne pole.

Jeżeli układ oświetlamy światłem białym, powstają barwne szerokie pierścienie, które przy wyższych rzędach mogą zachodzić na siebie.

Pomiary i obliczenia

W celu wyznaczenia promieni pierścieni Newtona posługujemy się przystosowanym do tego celu mikroskopem. Płytę z soczewką umieszczamy w polu widzenia mikroskopu na stoliku przesuwanym w poziomie w dwóch kierunkach za pomocą śrub mikrometrycznych. Aby umożliwić jednoczesne oświetlenie układu i obserwację obrazu, na osi optycznej mikroskopu M (rys. 42.2) umieszczamy płytkę półprzeźroczystą P nachyloną pod kątem 45° do kierunku biegu promieni. Płytka odbija część promieni pochodzących ze źródła S i kieruje je do układu, gdzie ulegają odbiciu i interferencji, po czym przechodzą przez płytkę P do obiektywu mikroskopu.

Okular mikroskopu jest zaopatrzony w krzyż z nitek pajęczych, dzięki czemu możemy precyzyjnie ustawić wybrany fragment obrazu w polu widzenia. Przesuwając stolik wzdłuż linii przechodzącej przez środek obrazu tylko w kierunku X, można znaleźć położenia jasnych pierścieni po prawej a_p i po lewej a, stronie od środka. Promień prążka rzędu m obliczymy jako połowę średnicy:

„ J^a'~^aA.

m    a

Jeżeli związek (42.4) przekształcimy do postaci

(42.5)

l 2)

to widać, że pożyteczne będzie sporządzenie wykresu we współrzędnych y = a², x = (ni - 1/2), ponieważ wykresem będzie wtedy linia prosta. Współczynnik nachylenia wynosi kR. Wartość tego współczynnika znajdziemy z regresji liniowej; oznaczmy ją a_r (nie mylić z promieniem prążka!). Z przyrównania otrzymamy ostatecznie wartość szukanego promienia krzywizny soczewki:

R = ^-.    (42.6)

Wartość A jest dostępna w laboratorium.

Przebieg ćwiczenia

1.    Za pomocą śrub przesuwu stolika zmierzyć położenie kolejnych jasnych pierścieni po prawej stronie względem środka. To samo zrobić dla lewych krawędzi pierścieni. Pomiary wykonać dla wszystkich dających się zmierzyć pierścieni.

2.    Obliczyć promienie pierścieni.

3.    Zrobić wykres a² =f{m - 1/2).

4.    Obliczyć współczynnik nachylenia i jego błąd, stosując regresję liniową. Jeżeli część punktów pomiarowych odbiega od linii prostej, to te punkty należy odrzucić. Najbardziej prawdopodobną przyczyną nieliniowości jest deformacja soczewki w pobliżu punktu styczności z płytą, spowodowana nadmiernym dociskiem, Wynikiem tego jest powiększenie promieni pierścieni niskich rzędów.

5.    Wyznaczyć promień krzywizny soczewki na podstawie równania (42.6).

6.    Obliczyć błąd metodą różniczki zupełnej lub logarytmicznej.

7.    Zaokrąglić wyniki obliczeń i podać ostateczną postać.

Zestaw ćwiczeniowy

Mikroskop z przesuwanym stolikiem, źródło światła monochromatycznego, soczewka, płyta szklana

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Narodziny dziecka (locija) 61 „kiedy wpadłam z...”, przy czym podaje się imię dziecka, a nie ojca1.
skanowanie0047 172 Harold Pinter McCANN (idąc na plan pierwszy) Uspokoił się teraz. Przed chwilą sko
54851 skanowanie0047 172 Harold Pinter McCANN (idąc na plan pierwszy) Uspokoił się teraz. Przed chwi
DSCF5452 172 W. Budzyński, W. Szempliński W 7,35 t/ha ziarna, przy czym zaobserwowano dość znaczne z
DSCF5453 172 W. Budzyński, W. Szempliński 7,35 t!ha ziarna, przy czym zaobserwowano dość znaczne zró
Bez nazwyp 134 El d2v dx~-Mx, (12.2) przy czym A/g = F(va + v)- F{ju + /) jest momentem gnącym w prz
BILANS WARTOŚĆ POZNAWCZA I ANALITYCZNA (42) Aktyw tn^ szc, przy czym tworzy się jednocześnie - w rów
KPP 3/2007 67 ____Problem „Prawa karnego międzynarodowego* prac przygotowawczych, przy czym zbiega s
2015 04 09 05 42 myślami chemicznymi — nazywa się zdolność odbierania informacji o zawartości
SAM@42 94 Nowa ekologia mediów. Konwergencja a mediamorfoza „Personalizacja” - jest to scenariusz za

więcej podobnych podstron