Казанский государственный университет

Зеленодольский филиал

Лаборатория  оптики

Лабораторная работа № 1.3

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРСИОННЫХ СВОЙСТВ СТЕКЛЯННОЙ ПРИЗМЫ

В ОБЛАСТИ ВИДИМОГО СВЕТА СПЕКТРОМЕТРОМ ГС-5

Лабораторная  работа  № 1.3 Исследование дисперсионных свойств стеклянной призмы в области видимого света спектрометром ГС-5

В работе излагается метод определения показателя преломления изотропного твердого, прозрачного вещества по измеренному преломляющему углу призмы из данного вещества и по углу наименьшего отклонения параллельного пучка монохроматического света, прошедшего призму. Дается понятие об определении дисперсии стеклянной призмы и определении разрешающей способности призмы, если известна ширина светового пучка, падающего на призму.

Спектрометрический способ определения показателя преломления при помощи спектрометра (гониометра) наименьшего угла отклонения трехгранной призмой. Углом отклонения лучей называют угол, образованный лучом, падающим на призму, и лучом, выходящим из нее. Угол А у вершины призмы является ее преломляющим углом, а грань, лежащая против этого угла, носит название основания призмы. Две другие грани, образующие угол А, являются преломляющими гранями призмы.

Зависимость между показателем преломления вещества призмы, ее преломляющим углом А и углом отклонения d лучей оказывается наиболее простой в том случае, когда угол падения на первую грань равен углу преломления на второй грани. В этом случае угол отклонения имеет наименьшую величину, а показатель преломления может быть рассчитан по следующей формуле:

 .(1)

Углы А и d измеряются гониометром, который состоит из следующих узлов: зрительной трубы, коллиматора, основания с осевой системой и столика, на котором укреплена исследуемая призма. Более подробно устройство и эксплуатацию гониометра-спектрометра ГС-5 изучите по описанию, прилагаемому к данному прибору.

Внимание!!! Винты, помеченные красными кружочками на столике спектрометра не   трогать!!!

 

Упражнение 1

 

Определение преломляющего угла призмы

Преломляющий угол призмы определяют методом отражения. Перед щелью коллиматора ставят осветитель ОИ-19. Между коллиматором и зрительной трубой установите угол близкий к 90°. Наблюдая в трубу и вращая столик с призмой сначала от руки, а затем микрометрическим винтом, совместите изображение щели коллиматора, полученное от первой грани призмы, с вертикальной нитью перекрестия сетки трубы. Видимая ширина щели должна быть в 2-3 раза больше толщины штриха сетки.

А=180°-j, где j=А1-А2 .

Рис. 1 .

Закрепив столик в этом положении, снять отсчет А1.

При этих измерениях верхняя часть столика должна быть закреплена. Для необходимых поворотов столика открепляется только нижняя часть. Освободив нижнюю часть столика и повернув его до совмещения изображения щели, полученного от второй грани, с нитью перекрестия сетки трубы, снять отсчет А2 . Преломляющий угол А определить как разность между 180° и измеренным углом.

Упражнение 2

 

Определение угла наименьшего отклонения и показателя

преломления стеклянной призмы

 

Измерение угла наименьшего отклонения производят следующим образом. ............