Физика пәнінен зертханалық жұмыстар жинағы (оқу әдістемелік нұсқаулық) Шымкент 2018 Алғы сөз «Физика бөлімі бойынша зертханалық жұмыстарының жиынтығы»
жүктеу/скачать 1,06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сұйықтардың сыну көрсеткішін АББЕ рефрактометрінің көмегімен анықтау Жұмыстың мақсаты
| Бақылау сұрақтары
Геометриялық оптика толқындық оптиканың шегі. Жарықтың сыну және шағылу заңдары. Айналар, линзалар. Олардағы кескінді салу. Жұқа линза. Линзаның формуласы. Линзаның оптикалық күші. Линза аберрациялары. Әдебиеттер Ландсберг Г.С. Оптика. Наука. М., 1976 ж.12 тарау.70-76, Сивухин Д.В. Наука. Оптика. 2 тарау. 10-15, 70-101 беттер Полатбеков П., Мектеп. Оптика. 1981. 4 тарау. §22-30. Сұйықтардың сыну көрсеткішін АББЕ рефрактометрінің көмегімен анықтау Жұмыстың мақсаты: Сұйықтардың сыну көрсеткішін анықтау. Қажетті құрал-жабдықтар: Аббе рефрактометрі, жарықтандырғыш, сыну көрсеткіштері белгісіз сұйықтар, дистилляцияланған су. Кіріспе Аббе рефрактомтері сұйық және қатты денелердің сыну көрсеткіштерін өте жылдам өлшеу үшін қызмет етеді. Аббе рефрактометрінің құрылысы толық ішкі шағылу құбылысына негізделіп жасалған. Жарық сәулесі опитикалық тығыздығы үлкен ортадан екі ортаның шекаралық бетіне түссін дейік. Шекті бұрыштан кіші түсу бұрышына жарықтың бір бөлігі шағыла отырып оптикалық тығыздығы кем ортаға өтеді. Мына шарт орындалғанда жарықтың ешқандай бөлігі сынбастан толық ішкі шағылу құбылысы орындалады. (1-сурет) а) б) а) Жарық толық шағылу бұрышы. б) сынудың шекті бұрышы болады. Аббе рефрактометрінің негізгі сыну көрсеткіштері өте үлкен екі тік бұрышты шыны призмалар болып табылады. Ол призмалардың қиындысы бір-біріне гипотенузалары бойынша қарағнда екі тікбұрышты болып табылады. Призмалардың арасындағы саңылаудың ені 0,1 мм және ол зерттелетін сұйықты орналастыратын орын болып табылады. Жарық призмаға bf қыры арқылы еніп сұйыққа көмескі қыры ab арқылы түседі. Көмескі беттен шашыраған жарық сұйық қабаты арқылы өтіп ed призманың қырына түрлі бұрыштармен түседі. Сұйықтағы сырғанаушы сәулеге сынудың шекті бұрышы сәйкес келеді. Шекті бұрыштан үлкен сыну бұрыштары болмайды. Осыған байланысты се қырынан шығатын сәуленің шығу бұрышы тек қана интервальда (аралықта) өзгереді. Егер қырынан шығатын жарықты се жинағыш линза арқылы өткізсе, онда оның фокаль жазықтығында жарық пен қараңғының өте анық шекарасы пайда болады немесе байқалады. Ол шекара линзаның көмегімен қаралады. линзалары шексіздікте бағытталған көру трубасын құрайды. Олардың жалпы фокаль жазықтығында сыну көрсеткіштерінің шамасын көрсететін шкаланың кескіні орналасады (жіп және айқасқан кескін). Трубканың окулярының көру облысында бір кезде шкала кескіннің бір және призмадан фокусталған сәулелер өрісінің бір бөлігін ғана көруге болады. призмаларынан тұратын системаны айналдыра отырып, демек көру трубасының осіне қатысты сәулелердің шекті шоғының ауытқуын өзгерте отырып жарық пен қараңғы шекаралығының окулярының көру облысында болыпболып көрсеткіштің жағдайымен дәл келуін іске асыруға болады. Призмалар системасын бұрған кезде сыну көрсеткіштерінің шкаласы да бұрылады. Шкала призмалар системасымен өте тығыз (қатаң) байланысқан (2-суретте шкала көрсетілмеген). Сұйықтың сыну көсеткішінің шамасы жарық пен қараңғының сұйық шекаралығын (дейінгі) деңгейіне дәл келетін шкала бойынша анықталады. Егер жарық көзі 8 монохроматты болмаса, онда окуляр арқылы қарағанда жарық болып көп жағдайларда зерттелінетін заттың сыну көрсеткішінің дисперсиясына байланысты. боялған болып көрінеді. Бұл жағдайда шағылған сәулелерді жакрық облысы мен (толық шағылу жартылай қараңғы облыс) біршама шағылу шекаралығы пайда болады. Шекті бұрыш сыну бұрышының болуына сәйкес келеді. Демек, Бір ортаның сыну көрсеткішін біле отырып жәнешекті бұрышты тәжірибе арқылы тауып (1) өрнектің көмегімен екінші ортаның сыну көрсеткішін анықтауға болады. Енді жарық екі ортаның шекаралық бетіне оптикалық тығыздығы аз ортадан түссін дейік (1б-сурет). Түсу бұрышының шамасына байланысты жарық сәулесі екінші ортада нормальмен тан ға дейінгі аралықтағы бұрыштарды түзуі мүмкін. Сынудың шекті бұрышы түзу бұрышының мәніне сәйкес келеді (сырғанаушы сәуле). Қорытындыда сынған сәулелер көмегімен жарық және қараңғы облыстар арасында өте анық шекара пайда болады, бұл жағдайда да шекті бұрыштың шамасын (1) формуланың көмегімен анықтауға болатындығына көз жеткізуге болады. Аббе рефрактометрінің көмегімен сыну көрсеткіштерін анықтау (өлшеу) кезінде толық ішкі шағылу әдісін де пайдалана беруге болады. Аббе рефрактометрінің оптикалық схемасы және сыну көрсеткішін сырғанаушы тәсілімен анықтау (өлшеу) кезіндегі сәулелердің жүру жолы 2-суретте көрсетілген. Аббе рефрактометрінің оптикалық схемасы және сыну көрсеткішін сырғанаушы тәсілімен анықтау (өлшеу) кезіндегі сәулелердің жүру жолы. Оның шекарасын алу үшін призмадан шығатын жарық шоғына айнымалы дисперсиясы бар компенсатор орналастыру керек. Компенсатор дисперсиялары әр түрлі сыну көрсеткіштері бар әрқайсысы бір-бірімен клейленген үш призмадан тұратын бірдей екі Амичи (2-суретте призмалары) дисперсиялық призмалардан тұрады. Призмалар толқын ұзындығы (натрийдің сары дуплетінің орташа толқын ұзындығы) монохроматты сәуле ауытқымайтын жағдайға есептеліп жасалған. Басқаша толқын ұзындығы бар сәулелер әр түрлі жаққа бұралады. Егер призмалардың жағдайы 2-суреттегідей болса, онда екі призманың дисперсиясы әрбір призманың дисперсиясы әрбір призманың екіеселенген дисперсиясындай болады. Амичи призмасының біреуін екіншісіне қатысты қа бұрса, (оптикалық осьтің айналасында) компенсатордың толық дисперсиясы нольге тең болады. Өйткені призманың біреуінен дисперсиясы арқылы жойылады, компенсацияланады. Призмалардың өзара орналасуына байланысты компенсатордың дисперсияның екі еселенген мәніне дейін өзгереді. Призмаларды бір-біріне қатысты бұру үшін призмаларды бір кезде қарама-қарсы бағытта бұру үшін қызмет ететін арнайы ұстағыш және конустық шестернялардың системасы қызмет етеді. Компенсатор сабын айналдыру арқыл жарық пен қараңғы арасындағы анық шекараны шығарып алуға болады. Бұл кезде шекара жағдайы толқын ұзындығына сәйкес келеді де көбінесе сыну көрсеткішінің мәндері көрінеді. Кейбір жағдайларда, яғни зерттелуші заттың дисперсиясы өте үлкен болған кезде компенсатордың диапазоны жарық пен қараңғы шекаралығын анық етіп алуға жеткіліксіз болады. Бұл жағдайда жарықтандырғыштың алдына сары жарық фильтрін қою керек. жүктеу/скачать 1,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|