1.1. Включить неоновую лампочку в сеть 220 В.
1.2. Часть линейки с миллиметровыми делениями подвести под микроскоп и навести на резкость. При этом в поле зрения должны быть видны две соседние риски, т.е. один миллиметр линейки.
1.3. Подсчитать число делений N (больших или малых) окулярной шкалы, уложившихся между левыми краями изображения рисок, а затем между правыми. Помещая в поле зрения соседние миллиметры линейки, проделать то же самое.
1.4. Рассчитать среднее значение <N> и среднюю цену деления для окулярной шкалы < b > = 1/ <N> в миллиметрах на деление (большое или малое).
1.5. Определить относительную погрешность db = Db / < b >, предварительно установив связь db с относительной погрешностью DN/<N> на основании формулы относительной погрешности при косвенных измерениях (см. теорию погрешностей). D N найти по формуле
(7.10)
при a =... (выбирается экспериментатором).
1.6. Найти абсолютную погрешность Db и записать результат измерения D в виде доверительного интервала. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 1.
Определение радиуса кривизны линзы
Подвести кольца Ньютона под объектив микроскопа и "поймать" их в окуляр. Для этого следует перемещать пластинку с линзой в горизонтальных направлениях, а тубус микроскопа - вверх и вниз.
Чтобы свет от лампочки попадал в микроскоп после отражения от границ воздушного слоя между линзой и пластинкой, последние
Таблица 1
| Номер измерения | N | (Ni - <N>) | (Ni - <N>)2 | Результаты вычислений |
| . . ... | < b >=1/<N> =... D N=… db = Db / < b >=… Db = D N/<N>2... … | |||
| Cумма | b=<b>±Db =… | |||
| Ср. значение |
расположены наклонно к оси микроскопа. В результате этого кольца Ньютона видны в виде эллипсов. Понятно, что истинному диаметру кольца соответствует большая ось эллипса, вдоль которой и следует расположить окулярную шкалу.
2.2. Произвести отсчеты х 1 и х 2 положений диаметрально противоположных точек середин темных (светлых) колец Ньютона, вычислить диаметры колец и их квадраты.
2.3. Выбрать номера колец i и m, наиболее далекие друг от друга для избежания больших погрешностей, рассчитать для каждой пары 
и T.
2.4. Как следует из вышесказанного, диаметр кольца Ньютона можно непосредственно измерить в делениях окулярной шкалы. Умножая этот результат на величину b, выраженную в мм/дел., получим диаметр в миллиметрах. Из формулы (7.9) выразим радиус кривизны линзы:
, (7.11)
где диаметр D выражен в тех же делениях окулярной шкалы (в больших или в малых), что и N. Усредненная длина волны света неоновой лампочки l = (640 + 30) нм.
В целях упрощения расчетов величину 
обозначим через T. Тогда
R = 
(7.12)
По формуле (7.12) определить <R>
2.5. Подсчитать абсолютную погрешность:
, (7.13)
гдеD T найти по формуле, аналогичной формуле (7.13).
2.6. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2. Записать окончательный результат в виде доверительного интервала с указанием надежности и относительной погрешности.
Таблица 2
| Номер кольца | х 1 | х 2 | D | D 2 | i - m | D 2i - D 2m | T | Т - <T> | (T -<T>)2 |
| . . . | |||||||||
| Сумма | |||||||||
| Ср.знач. |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Явление интерференции света.
2. Когерентность.
3. Оптическая длина пути и оптическая разность хода.
4. Условия максимумов и минимумов при интерференции.
5. Явления, происходящие при отражении: от среды, оптически более плотной; от среды, оптически менее плотной.
6. Линии равной толщины. Кольца Ньютона.
7. Вывод расчетной формулы.
8. Ход эксперимента по определению радиуса кривизны линзы или длины волны света с помощью колец Ньютона.
9. Вычисления погрешностей измерений.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
