Wydział: MECH. DIAGNOSTYKA I REMONTY MASZYN I URZĄDZEŃ OKRĘTOWYCH |
PRACOWNIA FIZYCZNA
|
Rok szkolny: 98/99 |
Nr ćwiczenia: 5
|
Temat: Wyznaczenie promienia krzywizny soczewki płasko-wypukłej metodą pierścieni Newtona
|
Data oddania : 05.14. 99r.
|
Wykonał : A. Jasłowski IME a
|
Sprawdził: |
Ocena: |
I TEORIA
Przez umieszczenie soczewki płasko - wypukłej o dużym promieniu krzywizny na płaskiej płytce szklanej uzyskujemy warstwę powietrza o stopniowo rosnącej grubości w miarę oddalania się od punktu A (rys.a). Monochromatyczne promienie równoległe, padające prostopadle na powierzchnię płaską soczewki, przechodzą przez szkło i częściowo ulegają odbiciu od powietrza, a częściowo przechodzą dalej przez warstwę powietrza, ulegają odbiciu od powietrza, a częściowo przechodzą dalej przez warstwę powietrza, ulegają odbiciu od płytki dolnej P i dopiero wracają do oka obserwatora lub do obiektywu słabo powiększającego mikroskopu. Promienie odbita np. w punkcie C i te, które dwukrotnie przeszły odległość CB=d w powietrzu, interferują ze sobą. Różnica ich dróg optycznych wynosi
Wobec symetrycznego układu warstwy powietrznej względem punktu A, obraz interferencyjny ma kształt koncentrycznych pierścieni (rys.b). Najbliższe otoczenie środka tych pierścieni zaznacza się na rysunku jako krążek ciemny. Grubość warstewki powietrza w miejscu zetknięcia soczewki i płytki jest prawie równa zeru, a zatem różnica faz obu interferujących promieni sprowadza się do λ/2, co decyduje o wygaszeniu interferujących promieni.
Doświadczenie z pierścieniami Newtona można wykorzystać do pomiaru długości fali
Soczewka |
Rząd pierścieni |
R|| [m] |
R⊥ [m] |
Rśr [m] |
R [m] |
1 |
N=3 4 5 |
0,544•10-3 |
0,544•10-3 |
0,544•10-3 |
0,2423996 |
|
M=4 5 6 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
|
2 |
N=3 4 5 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,1731 |
|
M=4 5 6 |
0,816•10-3 |
0,816•10-3 |
0,816•10-3 |
|
3 |
N=3 4 5 |
0,612•10-3 |
0,612•10-3 |
0,612•10-3 |
0,1731 |
|
M=4 5 6 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
|
Rząd pierścieni |
Soczewka 1 |
Soczewka 2 |
Soczewka 3 |
|||
|
R|| |
R⊥ |
R|| |
R⊥ |
R|| |
R⊥ |
3 |
0,408•10-3 |
0,51•10-3 |
0,612•10-3 |
0,612•10-3 |
0,51•10-3 |
0,51•10-3 |
4 |
0,51•10-3 |
0,612•10-3 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,612•10-3 |
0,612•10-3 |
5 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
0,816•10-3 |
0,816•10-3 |
0,714•10-3 |
0,714•10-3 |
6 |
0,918•10-3 |
0,816•10-3 |
0,918•10-3 |
0,918•10-3 |
0,816•10-3 |
0,816•10-3 |
II OBLICZENIA
Obliczam promienie:
1.Dla soczewki pierwszej:
dal R równoległego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dla rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
b) dla R prostopadłego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dla rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
2.Dal soczewki drugiej
dla R równoległego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dal rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
dla R prostopadłego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dla rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
3.Dla soczewki trzeciej
dla R równoległego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dla rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
dla R prostopadłego
Dla rzędu pierścieni 3 - 4
Dla rzędu pierścieni 4 - 5
Dla rzędu pierścieni 5 - 6
Rachunek błędu
Dla soczewki pierwszej
Dla soczewki drugiej
Dla soczewki trzeciej
1
