Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 407 |
|
|
|
Temat: |
WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA |
|
|
Imię i nazwisko: |
Paweł Świątek Jacek Więckiewicz |
|
|
WE |
Semestr: III |
Rok: II |
|
Zespół: 10 |
Data wykonania: 1996.12.09. |
Ocena: |
Podpis: |
WYZNACZANIE DŁUGOSCI SWIATŁA ZA POMOCA
PIERSCIENI NEWTONA
Pierścienie Newtona stanowią typowe prążki jednakowej grubości. Soczewka płasko-wypukła o dużym promieniu krzywizny ustawiona jest na grubej płytce szklanej. Między soczewką i płytką 'tworzy się cienka warstwa powietrza o niejednakowej grubości. Promień padający na górną powierzchnię soczewki pod pewnym kątem ulega odbiciu na trzech pograniczach. Jeżeli kąt padania promieni 1 jest praktycznie zerowy, to uwzględniając fakt, że dla warstwy powietrza n1, można warunek interferencyjny wzmocnienia promieni odbitych:
1
można zapisać w postaci:
2
Odpowiada to określonemu pierścieniowi jasnemu o promieniu r. Z zależności geometrycznej wynika, że :
3
lub uwzględniając, że hR,
4
gdzie R oznacza promień krzywizny soczewki. Korzystając z równania (2) napiszemy:
5
lub
6
Analogicznie, dla dowolnego pierścienia ciemnego o promieniu
otrzymamy zależność:
Ponieważ odczyt wartości promienia ciemnego lub jasnego pierścienia jest obarczony dużym błędem z powodu niepunktowego przylegania soczewki do płytki, najlepiej jest zmierzyć dwa promienie dwu jasnych lub ciemnych pierścieni o numerach porządkowych
.Pisząc dla każdego z nich równanie 5 i odejmując stronami, otrzymamy po drobnych przekształceniach wyrażenie:
z którego ostatecznie korzystać będziemy przy obliczaniu długości fali świetlnej.
NUMER POMIARU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
1 |
1 |
4270±15 |
1,53 |
1,60 |
1,32 |
1,40 |
1,48 |
1,466 |
0,108 |
577 |
4,3 |
2 |
2 |
4270±15 |
2,23 |
2,02 |
2,25 |
2,15 |
2,21 |
1,972 |
0,092 |
587 |
3,6 |
3 |
3 |
4270±15 |
2,70 |
2,78 |
2,67 |
2,69 |
2,70 |
2,708 |
0,042 |
513 |
4,8 |
4 |
4 |
4270±15 |
3,15 |
3,17 |
3,08 |
3,21 |
3,18 |
3,158 |
0,048 |
501 |
6,9 |
5 |
5 |
4270±15 |
3,52 |
3,53 |
3,50 |
3,55 |
3,55 |
3,528 |
0,019 |
534 |
4,2 |
6 |
6 |
4270±15 |
4,20 |
4,15 |
4,14 |
4,24 |
4,19 |
4,185 |
0,039 |
677 |
5,4 |
7 |
7 |
4270±15 |
4,46 |
4,48 |
4,43 |
4,48 |
4,44 |
4,458 |
0,022 |
525 |
3,3 |
8 |
8 |
4270±15 |
4,77 |
4,75 |
4,70 |
4,74 |
4,72 |
4,736 |
0,026 |
754 |
2,8 |
9 |
9 |
4270±15 |
5,02 |
5,04 |
4,96 |
4,97 |
4,99 |
4,992 |
0,033 |
541 |
4,7 |
10 |
10 |
4270±15 |
5,15 |
5,16 |
5,23 |
5,27 |
5,20 |
5,202 |
0,048 |
699 |
6,1 |
11 |
11 |
4270±15 |
5,39 |
5,38 |
5,45 |
5,47 |
5,41 |
5,42 |
0,037 |
634 |
4,3 |
12 |
12 |
4270±15 |
5,52 |
5,50 |
5,56 |
5,58 |
5,63 |
5,558 |
0,045 |
637 |
7,3 |
Ze względu na małą liczbę pomiarów wynik ten należy jeszcze pomnożyć przez współczynnik
.
Długość fali
można wyznaczyć ze wzoru:
Miarą błędu
jest odchylenie standartowe