Қажетті құрал-жабдықтар: Өлшеуіш микроскоп микрометрлік винтімен), микрометр, өлшенетін шыны пластина (сызаты бар), жарықтандырғыш.
Қондырғының түсіндірмесі және өлшеу әдісінің теориясы Әр түрлі оптикалық тығыздығы бар тегіс жазық мөлдір зат шекарасынан АО-жарық өткен кезде екі сәулеге жіктеледі: шағылған сәуле ОВ және сынған сәуле ОД-(1-сурет)
А Р В
среда 1
О среда 2
(более плотная)
Д
Бұл сәулелердің бағыты жарықтың сыну және шағылу заңы бойынша анықталады:
АО-сәулесі, РОР нормаль түсу нүктесі, және шағылған ОВ және сынған ОД сәулесі бір жазықтықта жатады (жарықтың сыну заңы бойынша).
Түсу бұрышы синусы -дің сыну бұрышы синусы - ге қатынасы, бірінші ортадағы жарық жылдамдығы -ші ортадағы жарық жылдамдығының -ге қатынасына тең.
Шағылу бұрышы РОВ сан жағынан түсу бұрышы АОР-ға тең.
Екінші заңдылық бойынша, жарық әр түрлі ортада әр түрлі ортада әртүрлі жылдамдықпен таралады. Толқын ұзындықтары бірдей 2 толқын үшін, 1 ортадағы жарық жылдамдығының 2 ортадағы жарық жылдамдығына қатынасы немесе түсу бұрышы синусының сыну бұрышы синусына қатынасына тұрақты:
шамасын екінші ортадағы жарықтың синусының бірінші ортадағы жарықтың синусын қатынасының салыстырмалы көрсеткіші деп атайды. Егер ортаның біреуі вакуум немесе ауа болатын болса, онда екінші ортаның сыну көрсеткішінің вакуумының сындыру көрсеткішіне қатынасы абсолютті сындыру коэффициенті деп аталады. 1-ші сурет бойынша 2-ортаның сындыру көрсеткіші.
с-вакуумдағы жарық жылдамдығы ( берілген 2-ортадағы жарық жылдамдығы. Бұдан ортаның сындыру көрсеткішінің вакуумдағы жарық жылдамдығының с-берілген ортадағы жарық жылдамдығына ға қатынасы деп түсінуге болады:
Сыну көрсеткіші жарықтың толқын ұзындығына және ортаның қасиетіне байланысты. Абсолютті сыну көрсеткіші бірден артық деген сөз, сол ортадағы жарық жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығынан әр уақытта кем деген сөз. Салыстырмалы сыну көрсеткіші мен абсолютті сыну көрсеткіші арасындва мынадай қатынас орындалады:
Заттың сыну көрсеткішін анықтаудың әр түрлі тәсілдері бар. Соның бір микроскоп көмегімен заттың сыну көрсеткішін анықтау әдісі болып табылады. Бұл әдіс негізіне шыны пластинка жазықтығына нормаль түскен жарық сәулесінің сыну нәтижісінде шыны пластина қалыңдығының кішірейгендей болып көрінетін құбылыс жатады:
Көрінетін пластина қалыңдығы шын мәнінен кіші пластинаның нақты мәні екендігін көре аламыз. яғни нормальға жақын орналасқан сәулелердің түзу бұрышымен сыну бұрыштары өте аз болады. Сондықтан ол бұрыштардың синусыне тангенспен алмастыруға болады. Сонда жарықтың сыну заңына сүйеніп былай жаза аламыз.
Бұл теңдіктен шынының сындыру көрсеткішін, шынының шын қалыңдығына қатынасымен анықтауға болады. Н-шын қалыңдығын шыныдағы сызат жердегі қалыңдықты өлшей отырып білуге болады. Прибордың есептеуінкен табылған һ қалыңдықты мына төмендегі формуладан табуға болады.
мұндағы N-толық айналым саны, Z-0,002 50 винттің қадамы, 50-толық айналымдағы бөлктер саны, 0,002-барабанның бір бөлігінің құны, m-толық айналымдар саны. Осі есептеулерджен барабан толық бір айналым жасғанда тубус мм қозғалатынын көруге болады:
Өлшеу және өлшеу нәтижелерін қорытындылау Микрометр көмегімен шыныс пластинканың штрих жасалынған жерінің шын қалыңдығы Н-ты өлшеп, оның шамасын миллиметрмен алуыңыз керек.
Шыны пластинканың һ көрінетін қалыңдығын табуыңыз керек. Ол үшін пластинканы микроскоп объективінің астына столының үстіне қойып қарағанда екі штрих та прибордың оптикалық осін қиып өту керек. Одан кейін
а) тубусты қозғай отырып шыны пластинканы жоғарғы жағына түсірілген штрихтың микроскоптағы кескінін алуыңыз қажет. Микроскоптың микрометрлік винтінен өлшеу жүргізу қажет, осы жағдайда 0-дік деп алып, одан әрі өлшеу жүргізесіз.
б) микроскоп тубусын төмен түсіре отырып шыны пластинканы штрихының төменгі бетінің анық кескіні аласыз.
г) микрометрлік винтпен өлшеу жүргіземіз, ол бізге бірден шыны пластинаның һ көрінетін қалыңдығын береді. Шын мәнінде
Мұндағы N-винт барабанның толық айналым саны. 50 винттің қадамы. 0,002-барабанның бір бөлігінің құны. m-барабанның толық емес айналымдағы сызықтар саны. Көрініп отырғандай микрометрлік винттің толық бір айналымында микроскоп тубусы мм-ге жылжиды.
Шынының сыну көрсеткішін мына формула бойынша есептейді:
Пластинаның шын қалыңдығы Н-ты және көрінетін қалыңдығы һ-ты өлшеуді ең кем дегенде үш реттен жүргізеді.
Шынының сыну көрстекішінің орта және шын мәні табылады, кестеге енгізіледі.
Бақылау сұрақтары Екі ортаның жазық шекарасындағы жарықтың сынуы:
а) жазық параллель пластина; б) призма
2. Оптикалық приборлар және олардың қолданылуы.
3. Оптикалық құралдардың дифракциялық теориясы.
Әдебиеттер Ландсберг Г.С. “Элементарный учебник физики” том 3. М. “Наука” 1975г