Порядок выполнения работы
Подготовленная к проведению лабораторной работы установка представлена на рисунке 90.
Рис. 90. Лабораторная установка
Состав установки:
1. Лабораторный комплекс ЛКО – 5 с полупроводниковым лазером и оптической скамьей.
2. Модуль 12 – поляризатор.
3. Модуль 13 – стол поворотный с закрепленным объектом 44 – кюветой с водным раствором сахара, концентрацией С = 0.5кг/л.
4. Модуль 12 – анализатор.
5. Модуль 8 – кассета в двух координатном держателе с установленным в нее объектом 38 – диодным фотодатчиком, подключенным к мультиметру.
6. Пластиковый контейнер с кюветами № 2 и № 3 с раствором сахара неизвестной концентрации (объектами 44).
7. Мультиметр в режиме измерения постоянного тока (предел измерения 200 μA).
Задание 1
1. Изучите описание комплекса ЛКО – 5 и функциональных модулей, используемых в данной работе (Приложение 7).
2. Снимите с поворотного столика (модуль 13) кювету №1 (объект 44), включите лазер и мультиметр в режиме измерения постоянного тока с пределом измерения 200 μA (в дальнейшем микроамперметр). Проверьте юстировку лазера по фотодатчику, поворачивая анализатор или поляризатор добейтесь максимального показания микроамперметра – 10 – 15 μA. При нарушении юстировки обратитесь к преподавателю.
3. Установите поворотную шкалу анализатора на 0⁰, поляризатора примерно на 90⁰ так, чтобы микроамперметр показывал 0.
4. Установите кювету №1 на поворотный столик между скрещенными анализатором и поляризатором, поворотом платформы столика отрегулируйте положение кюветы так, чтобы ее торцевые грани были параллельны плоскости поляризатора и анализатора. Снимите с микроамперметра показание силы тока I, оно должно быть отлично от 0.
5. Вращением анализатора верните микроамперметру показание 0. По шкале анализатора определите угол поворота плоскости поляризации φ.
6. Установите поворотную шкалу анализатора на 30⁰, вращением поляризатора добейтесь показания силы тока I, которое получили в п.4, далее поверните анализатор так, чтобы микроамперметр снова показывал 0. Определите по шкале анализатора угол φ₁, при этом φ ═ φ₀ + φ₁ (φ₀ − в данном случае 30⁰). Повторите все действия данного пункта при положении шкалы анализатора 60⁰ и 90⁰.
7. По формуле φ ═ αСd (d– длина кюветы, С = 0.5кг/л – концентрация раствора сахара в кювете №1) рассчитайте удельную постоянную вращения α для всех значений φ, полученных в четырех произведенных измерениях. Результаты опыта занесите в таблицу:
Таблица 1
φ₀ | φ₁ | α |
0⁰ | ||
30⁰ | ||
60⁰ | ||
90⁰ |
7. Рассчитайте погрешность, результат представьте в виде:
α═ αср ± Δα
Задание 2
1. Поменяйте кювету №1 на кювету № 2 или № 3 из пластикового контейнера (на рис. 90 – поз.6) Выполните все действия, указанные в п. 3 – 6 задания 1.
2. По формуле φ ═ αСd рассчитайте концентрацию раствора сахара в установленной кювете, результаты опыта занесите в таблицу:
Таблица 2
φ₀ | φ₁ | С |
0⁰ | ||
30⁰ | ||
60⁰ | ||
90⁰ |
3. Рассчитайте погрешность, результат представьте в виде
Контрольные вопросы
1. Что такое естественный свет? Как колеблется электрический вектор естественного света?
2. Что такое поляризованный свет? Какие существуют виды поляризации?
3. Как изменяются интенсивности естественного и поляризованного света при прохождении через идеальный поляризатор? Закон Малюса.
4. Поляризация при отражении света от диэлектрика. Закон Брюстера. Стопа Столетова.
5. Двойное лучепреломление. Свойства обыкновенного и необыкновенного лучей.
6. Прохождение плоскополяризованного света через одноосную кристаллическую пластинку. Оптическая разность хода и разность фаз обыкновенного и необыкновенного лучей на выходе из кристалла.
7. Какие существуют способы получения поляризованного света?
8. Как объяснить механизм вращения плоскости поляризации оптически активными веществами?
9. Какие существуют методы измерения угла поворота плоскости поляризации световой волны оптически активной средой?
10. В чем заключается физический смысл абсолютного показателя преломления среды?
11. Что такое относительный показатель преломления?
12. При каком условии наблюдается полное отражение?
13. Сформулируйте закон прямолинейного распространения света.
14. Сформулируйте закон отражения света.
15. Сформулируйтезакон преломления света
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СТЕФАНА – БОЛЬЦМАНА
Цель работы: Изучение законов теплового излучения; определение температуры спирали лампы; определение постоянной Стефана - Больцмана.
Оборудование: оптический пирометр, источник постоянного тока, вольтметр, реостат линейный, цифровой миллиамперметр, амперметр, реостат круговой.
Оптическая схема опыта приведена на рис.91.
Рис. 91. Оптическая схема установки для исследования теплового излучения нагретого тела
Цифрами обозначены: 1 – окуляр пирометра; 2 – светофильтр; 3 – нить накала пирометра; 4 – объектив пирометра; 5 – исследуемая лампа.
Дата добавления: 2021-05-28; просмотров: 299;