Microsoft Word Fizika umk II chast 2 ëàáîðàòîðèÿ. doc

Ho=<Ho>^±<ЛHо>

9. 
   По формуле (5.6) определить константу тангенсбуссоли С. результаты измерений занести в таблицу.
   

№	I, (A)	а‘,(гра- дус)	а",(гра- дус)	а,(гра- дус)	Нo, (А/м)	<Нo>	АНo	<AHо>	П
1
2
3
4

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое магнитная индукция и напряженность магнитного поля?
   
2. 
   Единицы измерения магнитной индукции и напряженности магнитного поля.
   
3. 
   Что такое магнитная проницаемость среды?
   
4. 
   Какие величины необходимо знать, чтобы с помощью тангенсбуссоли определить силу тока в цепи?
   
5. 
   Объясните принцип работы тангенсбуссоли.
   
6. 
   Вывести рабочую формулу.
   

Лабораторная работа №11
Определение показателя преломления стеклянной пластинки с
помощью микроскопа.
Цель работы: экспериментальная проверка основных законов геометрической оптики.
Приборы и принадлежности: измерительный микроскоп, микрометр, набор прозрачных пластинок с царапинами на противоположных гранях, штангенциркуль.
Теоретические сведения

Рис.6.1
Луч света AO, падающий на плоскую границу раздела двух прозрачных сред, например, воздух и стекло (рис.6.1) распадается на два луча: отраженный OB и ОС преломленный. Угол а между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред называется углом падения.
Угол в между проломленным лучом и перпендикуляром
называется углом преломления.
Связь между углом падения а, углом преломления в и показателем преломления для двух данных сред выражается законом преломления
sin а/sin в= n21 (6.1)
Если луч света переходит из пустоты в среду, то показатель преломления среды называется абсолютным.
n=c / v. (6.2)
Если луч света переходит из одной среды в другую, то показатель преломления называется относительным.
Абсолютный показатель преломления характеризует преломляющую способность вещества по отношению к вакууму. Относительный показатель преломления зависит от преломляющих способностей двух граничащих сред. Физический смысл' показателя преломления определяется волновой теорией света, из которой следует, что показатель преломления n равен отношению скорости v 1, в которой распространяется свет в среде до преломления, к скорости в среде, куда он входит после преломления v 2. На основании сказанного имеем
n 21=v 1/v2=n 2/n 1. (6.3)
В работе определяется показатель преломления стекла относительно воздуха. Так как преломляющаяся способность воздуха мало отличается от вакуума, то относительный показатель преломления стекла n в этом случае можно считать равным абсолютному показателю преломления.

h

Рис.6.2

пластинки, при переходе
Определение показателя преломления основано на кажущемся измерении толщины прозрачной пластинки, вследствие преломления в нем луча света. Предположим, что через плоскопараллельную пластинку (рис.6.2) рассматривается точка O, из которой падает расходящийся пучок света. Осевой луч OA как перпендикулярный к граням из стекла в воздух не изменяет своего направления. Все остальные лучи пучка преломляются и отклоняются от перпендикуляра. Если наблюдатель смотрит на точку O так, что в зрачок его глаза попадает осевой луч OA и соседние с ним лучи пучка OBC и ODE, то он увидит точку O выше действительного ее положения, а менно в точке O1, лежащей на пересечении лучей входящих в глаз. Точка O1 является мнимым изображением точки O. Расстояние OA =H называется действительной толщиной пластинки, а расстояние O1A=h, ее кажущейся толщиной.
При определении показателя преломления n стекла относительно воздуха, будем считать, что лучи OBC и ODE идут не из стекла в воздух, а в обратном направлении - из воздуха в стекло. В этом случае углом падения будет угол а, а углом преломления угол в. Так как углы а и в малы, то их синусы в формуле (6.1) можно заменить тангенсами. После замены будем иметь
n=tg а/tg в. (6.4)
Из прямоугольного треугольника AOiB, в котором угол AOiB=а находим, что tg а=AB /AO1, а из прямоугольного треугольника AOB, в котором угол AOB=в, tgв=AB /AO.
Подставляя значения тангенсов в формулу (6.4), после замены AO1 и AO их значениями h и H получим:
n =H/ h. (6.5)
Таким образом, измерив действительную толщину пластинки H и кажущуюся толщину h, по формуле (6.5) можно определить ее показатель преломления n.
В работе действительная толщина пластинки H измеряется микрометром, а ее кажущаяся толщина h - при помощи измерительного микроскопа. Вид и устройство микроскопа показаны на рис.6.3, где 1 - штатив микроскопа, 2 - тубус, 3 - объектив, 4 - окуляр, 5 - предметный столик, 6 -осветительное зеркало, 7 - кремальерный винт, 8 - миллиметровая шкала и нониус.

Рис.6.3

Рис.6.4
Оптическая схема микроскопа приведена на рис.6.4. Микроскоп состоит из ■„< двух линз: короткофокусного объектива и длиннофокусного окуляра. Рассматриваемый предмет ab помещается перед объективом на ZZZj расстоянии d1, на много большим фокусного расстояния F. Объектив дает действительное, обратное, увеличенное изображение предмета ab на расстоянии f
Порядок выполнения работы

1. 
   Исследуемую пластинку кладут на предметный столик микроскопа.
   
2. 
   Фокусируют микроскоп на нижнюю поверхность пластинки грубым микровинтом и добиваются четкого изображения царапины. Отсчитывают деления по микровинту №1.
   
3. 
   Фокусируют микроскоп с помощью микрометрического винта на верхнюю поверхность стекла, добиваясь четкого изображения верхней царапины. Отсчитывают деления по микровинту №2
   
4. 
   Определяют кажущуюся толщину стеклянной пластинки по формуле h=h 1-h 2.
   
5. 
   Измеряют толщину стекла микрометром или линейкой
   
6. 
   Находят показатель преломления стекла по формуле (6.5)
   
7. 
   Измерения производят три раза и вычисляют абсолютную и относительную ошибки.
   

Таблица 1

N	h 1, м	h 2, м	h, м	H, м	n	< n >	Л n	<Л n >	s
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.

Контрольные вопросы

1. 
   Что называют абсолютным и относительным показателем преломления?
   
2. 
   Что называют полным внутренним отражением?
   
3. 
   Напишите форму линзы и получите с помощью линзы изображение.
   
4. 
   Опишите работу микроскопа?
   
5. 
   Выведите расчетную формулу.
   

Литертура

1. 
   Детлаф А.А., Яровский Б.М. “Курс физики”, М. “Академия”, 2007.
   
2. 
   Трофимова Т.И. “Курс физики”, М. “Академия”, 2007.