WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«ФІЗИКА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт для студентів усіх напрямів підготовки бакалаврів денної та заочної форм навчання Розділ “Геометрична та хвильова оптика” Київ ...»

-- [ Страница 4 ] --

3. Дифракційну решітку розмістити між вертикальною щілиною Щ і оком.

4. Переміщенням вертикальної щілини вздовж штатива домогтися чіткого зображення дифракційної картини. При цьому дифракційні спектри мають симетрично розміститися відносно яскравої центральної смуги.

5. Легким поворотом дифракційної решітки домогтися паралельності між вертикальною щілиною Щ і штрихами решітки.

6. По міліметровій шкалі, яка розміщена в площині АА/, виміряти відстань х від центра дифракційного спектра до відповідного дифракційного максимума першого порядка (k =1) спектра (див. рис. 15). Колір смуги задає викладач.

7. За допомогою лінійки, яка розміщена на штативі, виміряти відстань l від вертикальної щілини Щ до дифракційної решітки ДР.

8. Усі вимірювання повторити для п’яти різних значень величини l Результати вимірювань занести в таблицю 6.1.

9. Визначити довжину хвилі використовуючи формулу (6.4) l = x d (l k),

9. Обробити результати вимірюваннь у такій послідовності:

а) обчислити середні значення величини l N

–  –  –

в) визначити довірчий інтервал Dl при довірчій імовірності Р = 0,95, знайшовши у таблиці коефіцієнт Стьюдента для п’яти вимірювань t Р, N (t0,95;5 =2,8):

Dl =s l t Р, N N ;

г) кінцевий результат записати в інтервальній формі, вказавши поряд довірчу ймовірність:

l = l cp ± Dl ; Р = 0,95.

Примітка. При потребі для статистичного оброблення результатів вимірювань можна використати програму, яка занесена в пам’ять кафедральної ПЕОМ. Назва файла відповідає номеру лабораторної роботи.

Контрольні запитання

1. Що називається дифракцією світла?

2. Яка умова виникнення головних дифракційних максимумів?

3. У чому суть принципу Гюйгенса - Френеля?

4. Що таке дифракційна решітка і які її основні характеристики?

5. Як визначити довжину світлової хвилі в білому світлі за допомогою дифракційної решітки?

6. Яким чином дифракційна решітка розкладає біле світло у спектр?

7. У яких технічних пристроях використовуються дифракційні решітки?

Література: [ 1, § 3-5, с.369 -376], [ 2, § 3-5, с.250-257], [4, § 125– 130], [ 6, § 6.1–6.3 ].

4. ПОЛЯРИЗАЦІЯ СВІТЛА.

–  –  –

Одинична світлова електромагнітна хвиля випромінюється при переході збудженого атома в основний стан. Коливання векторів напруженостей електричних (і магнітних) полів в такій хвилі завжди перпендикулярні променю і мають незміну орієнтацію у просторі. Всі природні джерела світла складаються з величезної кількості атомів, які є елементарними випромінювачами електромагнітних світлових хвиль. Отже, випромінювання джерела є сукупністю світлових хвиль. Вектори r напруженостей електричних полів Е ( їх називають світловими векторами ) таких хвиль розміщуються перпендикулярно до променя в усіх можливих напрямках (рис. 17 „а”) і такі електромагнітні світлові хвилі (світло) називаються природними.

–  –  –

Природне світло є сукупністю плоскополяризованих хвиль будь-якої орієнтації площин поляризації відносно променя. Поляризація світла характеризується просторово-часовою упорядкованістю орієнтації світлового (і магнітного) векторів. Отже можна сказати, що явище перетворення природного світла у поляризоване є поляризацією.

Поляризоване світло можна одержати при відбиванні і заломленні у прозорих діелектриках, при проходженні світла крізь анізотропні середовища, при розсіюванні світла на частинках, лінійні розміри яких менші за довжину світлової хвилі (туман, дим, колоїдні розчини тощо). Для цього існують спеціальні прилади, які називаються поляризаторами. Прилади, за допомогою яких виявляють поляризацію світлових променів, називаються аналізаторами. Принципової різниці між цими приладами немає. Будь-який поляризатор може бути аналізатором і навпаки.

„а” п „б” п і і' іБр /2 1

–  –  –

Рис.18 Якщо промінь природного світла із середовища 1 падає на поверхню діелектрика 2 під кутом і (рис. 18 „а”), то, як встановлено експериментально, відбитий і заломлений промені є частково поляризованими. У заломленому промені переважають коливання у площині падіння (площина утворена падаючим і заломленим променями), а у відбитому у площині перпендикулярній до неї.

Дослідами також встановлено, що для кожного діелектрика існує такий кут падіння іБр, при якому відбитий промінь буде повністю поляризованим (рис. 18 „б”). Величина кута повної поляризації визначається з закону Брюстера tg iБр = n21, (20) де n21 - відносний показник заломлення.

При повній поляризації відбитого променя відбитий і заломлений промені взаємно перпендикулярні (рис. 18 „б”). Заломлений промінь залишається поляризованим тільки частково. При використанні заломленого променя, він буде практично повністю поляризований, якщо природне світло направити під кутом повної поляризації на стопу з 10-15 плоско паралельних прозорих пластинок з діелектрика (стопа Столєтова).

В деяких кристалах завдяки їх анізотропії кожний падаючий на поверхню кристала промінь поділяється на два заломлених промені. Це явище називається подвійним заломленням променів. Властивості подвійного

–  –  –

О Рис.19 Введемо деякі означення. Оптичною віссю кристала назвемо напрямок у кристалі, поширюючись вздовж якого світло, не зазнає подвійного заломлення променів. В кристалі ісландського шпату це один напрямок ОО, що співпадає з напрямком короткої діагоналі ромбоедра. Подібні кристали називають одновісними. Існують і двовісні кристали. Площина, яка проходить через падаючий промінь і оптичну вісь кристала називається головним перерізом кристалу.

Утворені з променя природного світла 1 при проходженні кристалу (рис.

3) звичайний о і незвичайний е промені мають однакову інтенсивність і плоскополяризовані у взаємно перпендикулярних площинах. Звичайний промінь поляризований у площині перпендикулярній до головного перерізу кристалу, а незвичайний поляризований у площині відповідного йому головного перерізу кристала.

Швидкість звичайного променя не залежать від напрямку його поширення в кристалі. Швидкість поширення незвичайного променя, а отже і показник його заломлення в кристалі залежить від напрямку поширення. В кристалах ісландського шпату швидкість поширення незвичайних променів більша за швидкість поширення звичайних променів Поляризацію світла при проходженні крізь кристал можна пояснити тим, що іони кристалічної ґратки під дією змінного електричного поля світової хвилі зазнають зміщень, створюючи змінний поляризаційний струм, енергія якого передається частинкам речовини. Сила поляризаційного струму залежить від напрямку внаслідок анізотропії кристала, через що у природному промені найменшого поглинання зазнаватимуть коливання, що відбуваються у напрямку найменшого поляризаційного струму і світлова хвиля буде r плоскополяризованою, коливання вектора Е в ній відбувається переважно в одній площині, яку називають площиною пропускання. При подвійному заломленні променів існує дві такі площини.

Інтенсивність звичайного і незвичайного променів, які виходять з більшості прозорих одновісних кристалів однакова. Проте в природі є кристали, які вбирають один із поляризованих променів більше, ніж другий.

Явище неоднакового поглинання променів з різною орієнтацією площини поляризації має назву дихроїзму. Відкрито у 1816 році Біо та Зеебеком на мінералі турмаліні. Пластинка турмаліну завтовшки 1 мм повністю поглинає звичайний промінь. Властивість дихроїзму притаманна також кристалам герапатиту (сульфат йодистого хініну), поліметилметакрилату, ацетилцелюлозі, органічним йодисто-полівиніловим сполукам та ін. Тонкі плівки, які виготовляють з речовин, що мають властивість дихроїзму і застосовують для отримання поляризованого світла, називаються поляроїдами. Поляроїди мають широке поле зору, дешеві у виготовлені, але не дають повної поляризації. Поляроїди використовуються у захисних окулярах гірськолижників, для наукових досліджень, в медицині і техніці.

Поляризатори можна виготовити і застосовуючи явище подвійного заломлення променів. Найчастіше використовуються поляризаційні призми з кристалів ісландського шпату і кварцу. З ісландського шпату виготовляють поляризаційні призми Ніколя, Фуко, Глана-Томсона, Арнеса та ін. Розглянемо першу поляризаційну призму, запропоновану шотландським фізиком У.Ніколем у 1828 році (рис. 20), яку О оС А 480 е


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


D В О

Рис.20 скорочено називають ніколь. Ніколь в поперечному перерізі являє собою ромб вирізаний з ісландського шпату, а в повздовжньому перерізі нахилену чотирикутну призму АВDС, кути між основою і бічними гранями в якій становлять 220 і 680. Призму розрізають вздовж діагональної площини ВС на дві частини, які потім склеюють вздовж цієї площини канадським бальзамом (смола канадської сосни) прозорим для світла. Оптична вісь ОО спрямована під кутом 480 до меншого ребра АВ. Природний промінь 1 падає на грань АВ і внаслідок подвійного променезаломлення поділяється на звичайний о і незвичайний е промені. Кути в призмі Ніколя розраховані так, що звичайний промінь о зазнає повного внутрішнього відбивання на канадському бальзамі (оскільки показник заломлення звичайного променя nо = 1,658, незвичайного nе = 1,486, канадського бальзаму nб = 1,550 і отже nо nе nб.) і падає на зачорнену грань АС і нею поглинається, а незвичайний е виходить з призми паралельно грані BD. Поляризаційні призми використовують для фізичних

–  –  –

напрямком руху годинникової стрілки), їх називають правоповоротними, а ті, що повертають площину поляризації вліво (проти руху годинникової стрілки)

- лівоповоротними.

Оптична активність речовини обумовлюється асиметрією будови її молекул або особливостями розміщення частинок в кристалічній ґратці.

Кут обертання площини поляризації поляризованого світла пропорційний товщині шару d оптично активної речовини, крізь яку проходить світло:

= a 0 ·d. (23) Для розчинів кут повороту пропорційний товщині шару розчину і концентрації С оптично активної речовини (закон Біо) = a 0 С·d. (24) Коефіцієнт a 0 - характеризує обертальну здатність речовини, залежить від температури і довжини хвилі і називається питомим обертанням. В твердих тілах питоме обертання дорівнює куту, на який обертає площину поляризації одиничний шар речовини, а в розчинах - дорівнює куту, на який обертає площину поляризації шар розчину одиничної товщини і одиничної концентрації.

Прилади, які призначені для визначення концентрації оптично активних речовин в розчинах за обертанням площини поляризації, називаються поляриметрами, для визначення концентрації цукру - цукрометрами.

Поляриметри і цукрометри широко застосовуються в медицині і харчовій промисловості.

–  –  –

ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА ОПТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ РОЗЧИНІВ

ЗА ДОПОМОГОЮ НАПІВТІНЬОВОГО ПОЛЯРИМЕТРА

Мета роботи: ознайомитися з явищами поляризації світла та оптичної активності розчинів, навчитись працювати з напівтіньовим поляриметром, експериментально визначити питоме повертання та концентрацію розчину цукру.

Прилади і обладнання: напівтіньовий поляриметр, трубки з розчинами оптично активних речовин.

–  –  –

Основні теоретичні відомості до цієї лабораторної роботи наведені в розділі „ Поляризація ” на стор. 44– 49.

Опис лабораторної установки. Поляриметрами називають прилади, які використовуються для вимірювання кута повороту площини поляризації плоскополяризованого світла оптично активними речовинами. Поляриметр (Рис. 22) складається з поляроїда 6, кристала ісландського шпату 4, трубки 5 з розчином оптично активної речовини.

–  –  –

Рівномірне освітлення щілини 3 досягається за допомогою освітлювача, що складається з лампочки розжарювання 1 і лінзи 2. Після щілини розміщено кристал ісландського шпату, який внаслідок подвійного променезаломлення дає два зображення щілини: одне - за рахунок звичайних променів, інше - за рахунок незвичайних. Якщо розглядати зображення крізь поляроїд, який звичайно розміщується в одній оправі з лупою 7, то зображення будуть однакової яскравості, коли площина поляроїда ділить кут (90°) між напрямками r коливань вектора напруженості електричного поля E звичайного і незвичайного променів навпіл. Це положення поляроїда дає перший відлік a1 по кутовій шкалі ширми-диска, на якому встановлено поляроїд.

Якщо між кристалом ісландського шпату і поляроїдом розмістити трубку з розчином цукру чи іншої оптично активної речовини, то однакової яскравості обох зображень щілини можна домогтися лише після повороту поляроїда на деякий невеликий кут Da (менший ніж 45°). Це відбувається тому, що розчин повернув площину поляризації звичайного і незвичайного променів на кут Da. Нове положення поляроїда дає другий відлік по кутовій шкалі a 2. Різниця відліків по кутовій шкалі дає значення кута повороту поляроїда Da = a1 - a 2, а отже, і значення кута повороту площини коливань r вектора E.

Порядок виконання роботи

а) Визначення кута повороту площини поляризації розчином цукру.

1. Переміщенням щілини відносно освітлювача досягти чіткого її зображення.

2. Регулюючи за допомогою трансформатора напругу, що живить джерело світла, встановити зручну для спостережень освітленість зображення.

3. Збільшувати ширину щілини доти, поки обидва її зображення не дотикатимуться. Після цього починати вимірювання.

4. Не вставляючи в прилад трубку, повертанням поляроїда, досягти однакової освітленості обох зображень. По лімбу поляроїда зробити відлік a1.

5. Встановити в прилад трубку з розчином цукру відомої концентрації С1.

Знову вирівняти освітленості й по лімбу поляроїда зробити другий відлік a 2. Процедуру вимірювання кутів a1 і a 2 повторити п’ять разів.

6. Обчислити кут повороту площини поляризації світла в розчині відомої концентрації Da1 = a 2 - a1.

7. Використовуючи п’ять виміряних значень кута повороту Da, визначити п’ять значень питомого повертання a 0 за формулою a 0 = Da 1 C1 l.

Результати вимірювань занести в таблицю 7.1.

8. Провести статистичне опрацювання результатів вимірювань. Знайти довірчий інтервал Da0 при довірчій імовірності P=0,95. Результат визначення питомого повертання записати в інтервальній формі:

a 0 = a0ср ± a0 ; P = 0,95.

–  –  –



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 
Похожие работы:

«НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені М.П.ДРАГОМАНОВА ТОМАЩУК Олексій Петрович УДК 517(07):371.13 ПРОФЕСІЙНА СПРЯМОВАНІСТЬ ВИКЛАДАННЯ МАТЕМАТИЧНОГО АНАЛІЗУ В УМОВАХ ДИФЕРЕНЦІЙОВАНОЇ ПІДГОТОВКИ ВЧИТЕЛЯ МАТЕМАТИКИ 13.00.02 – теорія та методика навчання математики Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Київ–1999 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова, Міністерство освіти України....»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» Д.О. Воронович, І.В. Луньов, А.М. Охрімовський, О.В. Подшивалова ЕЛЕКТРИКА Й МАГНЕТИЗМ Навчальний посібник до лабораторного практикуму Харків «ХАІ» 2011 УДК [53 + 537 + 537.6] (076.5) Е45 Рецензенти: д-р фіз.-мат. наук, проф. М.І. Гришанов, доц. В.П. Олефір Воронович, Д. О. E45 Електрика й магнетизм [Текст]: навч. посіб. до лаб. практикуму / Д.О....»

«УДК 54+53(477)«20» КУЙБІДА Віктор Віталійович, д-р іст. наук., доцент каф. біології, директор Ін-ту фізичного виховання та природознавства ДВНЗ «Переяслав-Хмельницький держ. пед. ун-т ім. Г. Сковороди» (м. Переяслав-Хмельницький) ХІМІЯ І ФІЗИКА ТА ЇХ ТЕРМІНОЛОГІЇ (СУЧАСНИЙ ЕТАП) Розвиток суспільства, науково-технічне зростання, посилення міжнародної співпраці, обмін інформацією у фізичній та хімічній галузях не можуть обійтися без термінологічної уніфікації і взаємопроникнення назв та понять у...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»