МУ-О-3 (1003764), страница 3
Текст из файла (страница 3)
С помощью переключателя 4 возможно перемещение воздушной камерыВ: положение «И» означает измерение, а положение «К» – контроль. Цифрой 6 обозначена осветительная лампа (источник света S).9Если закрыть кран К ресивера при работающем микрокомпрессоре, то давление в ресивереи одновременно в камере В интерферометра будет возрастать. Это приведет к изменению показателя преломления воздуха в камере В и, следовательно к сдвигу интерференционной картины,наблюдаемой через окуляр.МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.1. Включить источник света S интерферометра.2.Открыть кран К ресивера R и дождаться, пока давление воздуха в камере В интерферометра не станет равным атмосферному давлению, а разность уровней воды в коленах манометраМ не будет равна нулю.3. Вращением окуляра 2 добиться максимальной четкости видимой интерференционнойкартины и шкалы.4.
Установить начало отсчета. Для этого переключатель 4 поставить в положение «К» и,наблюдая в окуляр за интерференционной картиной, медленным вращением микровинта 5 добиться совмещения наиболее темной полосы (для удобства отсчета) с нулевой отметкой шкалы.Перевести переключатель 4 в положение «И».5. Включить микрокомпрессор в сеть. При этом кран К ресивера должен быть полностьюоткрыт.6. Постепенно закрывая кран К, добиться такой малой скорости смещения интерференционной картины, при которой можно успевать снимать и записывать показания h1 и h2 манометра,соответствующие сдвигу картины на полполосы, т.е. когда m равно 0,5; 1,0; 1,5; и т.д. Смещениекартины на полполосы означает, что в том месте, где была, например, темная полоса, появитсяРис.
6ближайшая к ней светлая полоса. Значения m и соответствующие этому значению показания манометр h1 и h2 занести в таблицу. Так как при закрытии крана К давление воздуха в камере В будет вoзрастать, необходимо следить за тем, чтобы не произошло выбрасывания жидкости из манометра.7. По формуле (6) определить изменение показателя преломления, соответствующее избыточному давлению ∆Р в камере В интерферометра, и результаты занести в таблицу.L=….… см, λ=….… мкм, Т=……К, Р0=…… мм рт.ст.m h2, ммh1,мм∆P=|h2-h1|, мм вод.ст.ΔP,мм. рт.ст..Δnn0108.
Построить график зависимости ∆n=f(∆P). По полученному графику определить значениекоэффициента пропорциональности С (см. формулу (10)).9. С помощью формулы (11) вычислить значение показателя преломления воздуха n0, отвечающего исходному атмосферному давлению Р0. Давление P0 определяется по шкале барометра,которая проградуирована в миллиметрах ртутного столба.
Длина хода лучей в камере интерферометра В (удвоенная длина камеры) и длина волны света указаны на установке.10. Используя уравнения (8) и (9) и уравнение состояния идеального газа для связи ρ и T,получить расчетную формулу для постоянной Гладстонa-Дейла и вычислить ее значение длякомнатной температуры.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.1.
Вычислить среднее арифметическое значение коэффициента С1 n< C >= ∑ C in i =1∆ niгде C i =, = 1, 2, …, n, здесь n – число опытов.∆ PiСравнить полученное значение с найденным из графикa.2. Вычислить полуширину доверительного интервала ∆С, принимая доверительную вероятность(надежность) Р=0,95. Значение коэффициента Стьюдента tn-1,P найти по соответствующей справочной таблице.3. Результат представить в виде С = <C>± ∆C, P=0,95, ε = ∆C/<C>.4. Для определения погрешности показателя преломления n воспользуемся правилом вычисления погрешностей косвенных измерений.
Так как показатель преломления связан с давлениемсоотношением n0=1+C⋅P0, то следовательно∂n 2∂n 2∆n = () ( ∆C )2 + () ( ∆ P )2 ,∂C∂P∂n∂nгде ∆Р -приборная погрешность барометра,= P0 ;=C.∂C∂P5. Результат представить в виде n0 ± ∆n.6. Произвести анализ и обработку результатов эксперимента методом статистического корреляционного анализа по компьютерной программе*, имеющейся в лаборатории физпрактикума.
Приэтом положить хi=∆Pi, yi=∆ni, проверить гипотезу о линейной зависимости между ∆n и ∆P припостоянной температуре; сделать выводы; найти коэффициент С.Контрольные вопросы.1. Что называется показателем преломления вещества? Чем определяется величина показателяпреломления? Выведите формулы (5).2. Какое явление называется интерференцией? При каком условии возможна интерференция?3.
Каков принцип действия интерференционного рефрактометра?4. В чем состоит метод определения показателя преломления в данной работе?5. Почему при изменении давления воздуха в камере В (рис.5) происходит сдвиг интерференционных полос?Литература1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. - М.: Наука, 1985.2. Савельев И.В.
Курс общей физики. Книга 4. - М.: Наука, 1998.3. Еркович С.П. Применение регрессионного и корреляционного анализа для исследования зависимостей в физическом практикуме. Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1994.*Компьютерную программу по обработке результатов измерений в соответствии с [3] составили студенты Д. Масленников (факультет "Э") и Н.Бобров (факультет "МТ").
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
