Politechnika Wrocławska
Instytut Fizyki
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 81
WYZNACZANIE PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI ZA POMOCĄ
PIERŚCIENI NEWTONA.
OPRACOWALI:
Antczak Tomasz
Baran Krzysztof
Bednarczyk Michał
SPRAWDZAJĄCY:
dr inż. Agnieszka Popiołek-MasajadaZestaw przyrządów użytych w ćwiczeniu
Mikroskop
Płytki szklane płasko-równoległe
Soczewki płasko wypukłe
Filtry interferencyjne
Oświetlacz mikroskopowy z zasilaczem
Cel ćwiczenia:
Celem jest zapoznanie się ze zjawiskiem interferencji światła, występującym w klinie optycznym oraz zastosowanie tego zjawiska do celów pomiarowych.
Opis ćwiczenia:
Po oczyszczeniu soczewki i płytki płasko - równoległej oraz odpowiednim ustawieniu ich na stoliku mikroskopu, włączone zostało oświetlenie. Po ustawieniu na mikroskopie barwnego obrazu prążków interferencyjnych i założeniu na oświetlacz filtra interferencyjnego przystąpiliśmy do pomiarów. W celu zmierzenia średnicy wybranego prążka naprowadzaliśmy pionowe ramię krzyżyka okularu na jego lewą i prawą stronę. W obu położeniach odczytywaliśmy wskazania al i ap czujnika zegarowego. Wyniki pomiarów są przedstawione w tabeli.
Wyniki pomiarów
Filtr IF 575
Numer prążka |
al [mm] |
∆ al. [mm] |
ap [mm] |
∆ ap [mm] |
k = 3 |
0,00 |
0,01 |
2,87 |
0,01 |
|
0,00 |
|
2,83 |
|
|
0,00 |
|
2,82 |
|
|
-2,44 |
|
0,40 |
|
|
0,22 |
|
2,90 |
|
|
0,00 |
|
2,89 |
|
k = 6 |
0 |
0,01 |
3,72 |
0,01 |
|
0 |
|
3,89 |
|
|
0 |
|
3,70 |
|
|
0 |
|
3,76 |
|
|
0 |
|
3,70 |
|
|
0 |
|
3,78 |
|
k = 9 |
0 |
0,01 |
4,65 |
0,01 |
|
0 |
|
4,57 |
|
|
0 |
|
4,54 |
|
|
0 |
|
4,57 |
|
|
0 |
|
4,56 |
|
|
0 |
|
4,58 |
|
Tabele obliczeń
(Filtr IF 575)
k |
λ [nm] |
al [mm] |
al śr [mm] |
Δ al [mm] |
ap [mm] |
ap śr [mm] |
Δ ap [mm] |
r [mm] |
Δ r [mm] |
R [mm] |
Δ R [mm] |
Δ R / R [mm] |
3 |
575 |
0,0000 |
0,0443 |
0,0401 |
0,2870 |
0,2318 |
0,0054 |
0,1381 |
0,0228 |
11,0533 |
1,8224 |
0,16 |
|
|
0,0000 |
|
|
0,2830 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,2820 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2440 |
|
|
-0,0400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0220 |
|
|
0,2900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,2890 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
0,0000 |
0,0000 |
0,0000 |
0,3720 |
0,3758 |
0,0029 |
0,1879 |
0,0015 |
10,2356 |
0,1606 |
0,02 |
|
|
0,0000 |
|
|
0,3890 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,3700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,3760 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,3700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,3780 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
0,0000 |
0,0000 |
0,0000 |
0,4650 |
0,4578 |
0,0015 |
0,2289 |
0,0008 |
10,1262 |
0,0680 |
0,01 |
|
|
0,0000 |
|
|
0,4570 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,4540 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,4570 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,4560 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0000 |
|
|
0,4580 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R= |
10,4717 |
|
|
Wzory
Promień k - tego pierścienia wyznaczyłem ze wzoru:
Promień krzywizny badanej soczewki wyznaczyłem ze wzoru:
Błąd obliczenia promienia:
Wnioski
W doświadczeniu wyznaczaliśmy promień krzywizny R. Wyznaczenie promienia krzywizny soczewki nie stanowi dużego problemu. Wystarczający jest zestaw złożony z mikroskopu oraz ze źródła światła o znanej długości fali. Na błąd pomiaru promienia największy wpływ miała niedokładność ustawienia pionowego ramienia krzyżyka na brzegu pierścienia. W pomiarze pierwszego badanego pierścienia błąd pomiarowy jest znaczny, jego wartość jest dużo większa w stosunku do pozostałych pierścieni.
