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

1. Mikroskop

2. Płytki szklane płasko-równoległe

3. Soczewki płasko wypukłe

4. Filtry interferencyjne

5. 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 a_l i a_p 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.

---