Погрешности измерений и вычислений

Рассчитайте значения абсолютной и относительной погрешности измерений, используя данные таблицы 1.

Относительная погрешность измерения показателя преломления:

, Δn=n·ε.

=___________________________= ________.

 

Абсолютная погрешность измерения показателя преломления:

Δn=n·ε, Δn=_________________=________.

 

Окончательный результат запишите в виде: n–Δn≤n≤ n+Δn.

_____________________≤ n ≤_______________________

5. Проанализируйте полученный результат, сравнив его с табличным значением показателя преломления стекла (табличное значение показателя преломления стекла – Дмитриева В.Ф.Физика для профессий и специальностей технического профиля, 2013. – стр.437, п. 15).

6. Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе.

Вывод: _______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. В каких случаях свет не преломляется при переходе из одной среды в другую?

2. В чем отличие относительного показателя преломления света от абсолютного?

3. Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы и вычислить их отношение (если α – малый угол, измеренный в радианах, то sinα≈ α). Какой из методов определения показателя преломления предпочтительней: этот или использованный в работе?

Ответы:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 4

Лабораторная работа №4

Тема: «Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки»

Цель работы: научиться опытным путем определять длину световой волны заданного цвета с помощью дифракционной решетки.

Средства обучения:

· оборудование: прибор для определения световой волны, дифракционная решетка, свеча.

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

Ход выполнения лабораторной работы

Теоретическая часть

Длина волны λ – это расстояние между двумя, ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Длина волны определяется по формуле: (1), где d – период дифракционной решетки, k – порядок спектра, φ – угол наблюдения максимумов света. Так как углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5⁰, то вместо синусов углов можно использовать тангенсы: (2), где а – расстояние от решетки до экрана, b – расстояние по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра (см. рис). Подставив формулу (2) в (1), получим окончательную формулу для измерения длины волны: (3), где . Погрешности измерения длин волн в данной лабораторной работе не оцениваются из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра.

Вычисления и измерения

1. Установите дифракционную решетку в держатель (см. рис) и определите её период – d: d=______________________________.

2. Измерьте расстояние от решетки до экрана – а. а = __________

 

3. Укрепите за экраном свечу, зажгите ее. Смотря сквозь решетку и щель на яркий источник света, наблюдайте дифракционные спектры.

 

4. Измерьте расстояние слева и справа от центра щели до линии спектра нужного порядка заданного цвета (см. табл.1).

5. Рассчитайте длину волны по формуле (3) для каждого опыта:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 4

6. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.

3. Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

№ оп.	Цвет спектра	d, м	a, м	k	b слева, м	b справа, м	bср., м	λ, нм	λтабл., нм
	красный
	зеленый
	фиолетовый
	красный
	зеленый
	фиолетовый

 

4. Убедитесь, что полученные результаты находятся в указанном диапазоне:

620нм<λкр.<800нм; 510нм<λз.<575нм; 380нм<λф.<450нм.

Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе, указав на высокую (низкую) точность нахождения длин волн с помощью дифракционной решетки.

Вывод: _____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Дайте определение дифракции света?

2. Что называют периодом дифракционной решетки?

3. Чем отличаются дифракционные спектры от дисперсионных?

Ответы:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 5

Лабораторная работа №5