С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Часть 2
Решение . Поскольку выданная призма — это стандарт- ное школьное оборудование и всем школьникам оно хорошо известно, оценивались способы получения результата, и наи- большую оценку получали те способы, которые в принципе могли дать максимальную точность. С помощью листа бума- ги, карандаша, линейки и булавок можно было с большой точностью провести линии, которые располагаются парал- лельно двум граням призмы, образующим острый угол око- ло 30 ◦ —40 ◦ . Соответственно, можно определить значение этого угла и его тригонометрических функций с высокой точностью. Если листок бумаги имеет характерные размеры 200 мм, то точность установки иголок по параллельности «на глаз» может быть достигнута около 1 мм, то есть угло- вая ошибка не превышает 0,005 радиан. Затем с такой же Рис. 27 точностью на бумаге можно провести ли- нии, параллельные лучам света, которые преломляются в стекле на этом самом уг- ле призмы вблизи его вершины (рис. 27). Можно легко подобрать такое располо- жение для входящего и преломлённого лучей, чтобы они были симметричны- ми относительно рядом расположенных граней угла призмы. При этом внутри призмы свет идёт перпендикулярно бис- сектрисе угла, образованного этими гра- нями. Такое расположение призмы соответствует экстрему- му, который легко «улавливается» при наблюдении глазами. Указанное расположение угла призмы и лучей света позво- ляет получить простую формулу для расчёта. В результате исходные данные для вычислений коэффициента преломле- ния позволяют получить ответ с точностью до второго знака после запятой (например, 1,545 ± 0,005). Точнее измерить коэффициент преломления с помощью предоставленного оборудования в принципе невозможно, так как дисперсия света приводит к разным значениям коэффи- циента преломления для света с разными длинами волн. Зна- чения коэффициентов преломления для разных длин волн как раз и находятся примерно в этом диапазоне. На глаз по- ложение булавок определяются по длинам волн, для которых Экспериментальные задачи физических олимпиад 153 чувствительность зрения наибольшая, то есть в диапазоне жёлто-зелёного света. Красный свет имеет меньший, а синий и фиолетовый имеют больший коэффициент преломления. Если за окном яркое солнце, то можно найти и диспер- сию света, то есть разницу коэффициентов преломления для границ видимого диапазона (от красного до фиолетового). Правда, для этого требуются гораздо большие по длине «пле- чи» — от метра и более. Косая линза ( 11—1—2007 ) В коробочке с двумя отверстиями находится часть плос- ко-выпуклой линзы. Задание : не разбирая коробочку, определите параметры этой линзы — её фокусное расстояние F и расстояние L от главной оптической оси до метки (крестика) на плоской поверхности линзы. Оборудование : коробочка с частью линзы, источник све- та — лазерная указка, миллиметровая бумага, липкая лента. Внимание! Запрещается направлять луч света лазера на соседей и в свои глаза!!! Не держите лазер включённым длительное время (бата- рейки садятся!). |