Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Статьи / ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ

библиотека
материалов



ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ.





В настоящее время большое внимание уделяется использованию информационных технологий в процессе оброзования. В связи с этим мы предлагаем, новых подход к проведению лабораторных работ по оптике. В качестве примера рассмотрим лабораторную работу «Измерение показателя преломления для плоскопараллельной пластинки».

Целью предлагаемой методики проведения данной работы является:

-подробное описание теории, лежашей в основе данной лабораторной работы, хода её выполнения.

-при помощи компьютерной анимации, покозать подробной ход выполнения работы.

Таким образом, у студентов появляется возможность самостоятельно изучать теорию и понять порядок выполнения данной лабораторной работы.

При этом, им не нужно будет обрашаться к дополнительной литературе.

Преимуществом данной методики то, что в случае, у студента возникнут вопросы по ходу выполнения работы, он может в свободное от занятий время, воспользовшись компьютерной анимацией, неоднократно просмотреть ход выполнения работы и самостоятельно разобраться с вознишими вопросами. Это в свою очередь будет способствовать активизации его познавательной деятельности и лучшему усвоению данной темы. Также, успешное усвоение студентом хода лучей в плоскопараллельной стеклянной пластинке, позволит ему пластинкие, позволит ему легче понять ход лучей в линзах ипризме.

Цель работы: Научиться определять показатель преломления плоскопараллельной пластинки, смещение падающего луча и оценивать погрешность измерения.


Приборы и материалы;

1. Плексигласовая подставка

2. 4 иголки.

3. Плоскопараллельная стеклянная пластинка

4. Белая бумага (миллиметровая или в клетку)

5. Карандаш

6. Линейка .

7. Транспортир.

8. Циркуль


Теория:

Пусть на плоскую границу раздела двух сред падает плоская световая волна.

Волновая поверхность АС перпендикулярна лучам ОА и ОВ.(рис. 1)


Поверхности МN сначала достигнет луч ОА. Луч ОB достигнет поверхности спустя время , где v1 скорость распространения света в первой среде. Поэтому в момент, когда вторичная волна в точке В только начнет возбуждаться, волна от точке А уже имеет вид полусферы радиусом АК=v2hello_html_m7982bd94.gif, v2 - скорость распространения света во второй среде.

Волновую поверхность преломленной волны можно получить, проведя поверхность, касательную ко всем вторичным волнам во второй среде, центры которых лежат на границе раздела сред. В данном случае это плоскость является огибающей вторичных волн.

Угол падения hello_html_567774a5.gif равен углу САВ (стороны одного из этих углов перпендикулярны сторонам другого). Следовательно, СB =v1

Угол преломления β равен углу АВК. Поэтому

(2)

Разделим почленно (1) на (2)

(3),

где n - постоянная величина, не зависящая от угла падения, но зависящая от показателей преломления первой и второй сред, поэтому n называется относительным показателем преломления и определятся формулой:

(4)

Для определения относительного показателя преломления по формуле (3) необходимо измерить угол падения и угол преломления.

Можно определить показатель преломления пластины используя геометрическое построение (рис. 2).



Через т. А границы раздела сред воздух-стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β. Далее, с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке А радиусом равным длине луча АF,

Строят прямоугольные треугольники AСО и AFP. Так как , то формула (3) примет вид

n= (5)

По формуле (5) для определения показателя преломления пластинки достаточно измерить расстояния CО и PF.

Надо оценить величину смещения падающего луча.

В оптических приборах иногда необходимо сместить лучи на маленькую величину. Для этой цели используется плоскопараллельная пластинка.

Можно измерить величину смещения линейкой (длина FL). Можно также вычислить по формуле

(6),

где .

hello_html_5df36e89.gifтакже можно измерить транспортиром. Стоит заметить, что FP зависит от угла падения.

Порядок выполнения работы (рис. 3)

1. Положить плоскопараллельную пластинку на миллиметровую бумагу или тетрадный лист в клетку и очертить две параллельные грани.

2. За гранью MN устанавливаем 2 иголки под углом относительно перпендикуляра ОО′, на некотором расстоянии друг от друга. 1 иголка должна находиться в точке В, а 2 в точке А.

3. Со стороны M1N1 рассматриваем обе иголки. Устанавливаем их так, чтобы 1 иголка "спряталась" за иголку 2, затем на пути луча зрения перед гранью M1N1 устанавливаем третью иголку, которая находится в точке F так, чтобы она перекрывала 1 и 2 иголки. Иголку 4 ставить на наибольшем расстоянии от иголки 3.



4. Сняв иголки и убрав плоскопараллельную пластинку соединяем при помощи линейки точки B, A,F, D где находились иголки

5. При помощи циркуля строят окружность с центром в точке A и радиусом AF. Строят треугольники OCА и ADF. Линейкой измеряют отрезки FP и OC.

6. Углы α и β измеряем при помощи транспортира.

7. Измерения с 1 по 6 пункт повторить 5 раз

8. Вычислить n с помощью формул (3) и (5)

9. Вычислить величину смещения падающего луча по формуле (6)

10. Все измерения и полученные результаты записать в таблицу. Таблицу заполнить так, как вам удобно.

11. Подсчитать среднюю квадратичную ошибку по формуле



hello_html_m53d4ecad.gif

где

- показатель преломления плоскопараллельной пластинки для каждого измерения

- средне значение показателя преломления плоскопараллельной пластинки

tan - коэффициент Стьюдента

N - число измерений

Занести полученные данные в таблицу.

Средняя квадратичная ошибка должна вычисляться по результатам формулы (3) и отдельно по результатам формулы (5)

12. Записать окончательный результат с учетом доверительного интервала n=nhello_html_m76d39f2e.gif. Окончательных результата должно быть два по формуле (3) и по формуле (5).

13. Построить графика зависимости n=f(N)



Контрольные вопросы:

1.Формула определения относительного показателя преломления?

2.Формула определения смещения падающего луча?

3. Как можно определить показатель преломления, используя чертёж?

4. Что такое волновой фронт и поверхность?


Дополнительную информацию можно найти в электронной версии.


Практика показала, что:

- студенты самостоятельно выполняют данную работу;

- резко сократилось время выполнения работы;

- данная работа позвояет студентам развивать навыки работы на компьтере.


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 05.07.2016
Раздел Физика
Подраздел Статьи
Просмотров235
Номер материала ДБ-138330
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх