Лабораторные работы по физике Примеры выполнения задания

Лабораторные работы физика
  • Измерение показателя преломления жидкости рефрактометром
  • Дисперсия света
  • Определение процентного содержания белка в молоке
  • Интерференция света
  • Интерференция света в тонких пленках
  • Определение радиуса кривизны линзы с помощью кроец Ньютона
  • Определение малых разностей показателей преломления интерферометром
  • Естественный и поляризованный свет
  • Поляризация при отражении и преломлении
  • Вращение плоскости поляризации
  • Эксперементальная проверка закона Малюса
  • Определение показателя преломления вещества
  • Изучение эффекта Фарадея
  • Изучение внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом
  • Дифракция света
  • Метод зон Френелях
  • Дифракция от прямоугольной щели .
  • Дифракционная решетка
  • Определение длины световой волны
  • Законы поглащения света
  •  Квантовая природа света Тепловое излучение тел
  • Оптическая пирометрия
  • Определение постоянной Стефана-Больцмана
  • Определение температуры нити кинолампы
  • Изучение внешнего фотоэффекта
  • Определить красную границу фотоэффекта
  • Применение универсального фотометра ФМ-56
  • Волновая и квантовая оптика
  • Явление полного внутреннего отражения.
  • Принцип Гюйгенса.
  • Метод Юнга. Получение интерференционной картины
  • Интерференция света в тонких пленках
  • Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
  • Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.
  • Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
  • Естественный и поляризованный свет
  • Поляризация света при двойном лучепреломлении
  • Анализ плоскополяризованного света. Закон Малюса
  • Искусственная оптическая анизотропия
  • Взаимодействие элетромагнитных волн с веществом
  • Тепловое излучение тел
  • Квантовый характер излучения
  • Фотоэлектрический эффект
  • Лабораторная работа 306

    Определение показателя преломления вещества по углу БРЮСТЕРА

    Цель работы - определить показатель преломления призмы по углу Брюстера.

    Из теории следует (см. раздел 2), что если поляризованный свет, колебания вектора Е которого происходят в плоскости падения луча, падает на призму под углом Брюстера aБр (), то интенсивность отраженного луча равна нулю. В данной работе плоскость падения является горизонтальной (совпадает с плоскостью рис. 15).Абсолютный показатель преломления первой среды (воздуха) равен единице, то относительный показатель преломления n21 равен абсолютному показателю преломления n вещества призмы. Таким образом, чтобы определить абсолютный показатель преломления призмы, достаточно найти такой угол падения a, при котором интенсивность отраженного света будет равна нулю.

    Описание установки.

    Определение показателя преломления вещества по углу БРЮСТЕРА

    Оптическая схема и внешний вид установки приведены соответственно на рис. 15 и 16.


    На оптической скамье устанавливаются осветитель 1, поляризатор во вращающейся оправе 2, диафрагма 3, гониометрический столик 4, на котором крепится призма 5. Экран 6 устанавливается на отдельной оптической скамье сбоку от призмы.

    Луч от осветителя 1, проходя через поляризатор 2 и диафрагму 3, падает на грань призмы 5 и отражается на экране 6. Угол падения луча a регулируется поворотом гониометрического столика 4. Плоскость колебаний поляризованного луча регулируется вращением оправы поляризатора 2.

    Порядок выполнения работы.

    Включить блок питания 7 осветителя в сеть 220 В.

    Расположить осветитель 1, поляризатор 2, диафрагму 3 на оптической скамье так, чтобы их центры находились на одной прямой (световое пятно должно находиться в пределах диафрагмы).

    Затем необходимо совместить плоскости колебания поляризованного луча с плоскостью падения, т.е. ориентировать ее горизонтально.

    Для этого вращением гониометрического столика 4 блик, отраженный от передней грани призмы 5, направить на диафрагму 3 и отсчитать показание гониометра a0, которое будет служить нулевым отсчетом.

    Далее необходимо повернуть гониометрический столик на угол ~50° (относительно a0) и наблюдать на экране 6 блик, отраженный от передней грани призмы.

    Вращая кольцо поляризатора 2, добиться наибольшего погашения отраженного луча на экране. Освещенность будет наименьшей, если плоскость поляризатора будет совпадать с плоскостью падения, т.е. расположена горизонтально.

    Поворачивая гониометрический столик 4, добиться полного погашения отраженного луча на экране. Зарегистрировать угол поворота a.

    Вычислить угол Брюстера aБр по формуле  и определить показатель преломления вещества призмы n по формуле . Полученные результаты занести в табл. 2.

    Таблица 2

    № п/п

    a0, град

    a, град

    aБр, град

    n

    Повторить измерения n согласно пунктам 3-6 три раза. Произвести оценку ошибок полученных результатов по следующей схеме:

     6.1. Вычислить среднее арифметическое значение n:

     6.2. Найти остаточные ошибки отдельных измерений:

     6.3. Вычислить среднюю квадратичную ошибку среднего значения:

     6.4. При заданной доверительной вероятности d = 0,95 по таблице Стьюдента найти коэффициент Стьюдента для трех измерений, td.

     6.5. Оценить границы доверительного интервала результата измерений:

     6.6. Вычислить относительную погрешность результата измерений:

     6.7. Окончательный результат записать в виде

     при d = 0,95.

     6.8. Сравнить полученное значение с табличным nТ =

    Контрольные вопросы.

    Что называется естественным и поляризованным светом?

    Способы получения поляризованного света.

    Каков характер поляризации отраженного и преломленного лучей, возникающих при падении естественного света на поверхность диэлектрика?

    Какие колебания вектора Е относительно плоскости падения преобладают в а) отраженном, б) преломленном лучах?

    При каком угле падения естественного света на поверхность диэлектрика отраженный луч полностью поляризован?

    Чему равна интенсивность отраженного и преломленного лучей, если падающий под углом Брюстера свет имеет колебания вектора Е а) в плоскости падения, б) перпендикулярно плоскости падения?

    Интерференция света