Δείκτης διάθλασης μιας γυάλινης πλάκας χρησιμοποιώντας ένα ταξιδιωτικό μικροσκόπιο
Ταξιδευτικό μικροσκόπιο
Απαιτούνται ένα ταξιδιωτικό μικροσκόπιο, μια γυάλινη πλάκα, σκόνη λυκοπόδιου/σκόνη κιμωλίας και ένα κομμάτι χαρτί. Ένα κατακόρυφα τοποθετημένο σύνθετο μικροσκόπιο είναι γνωστό ως ταξιδιωτικό μικροσκόπιο. Διαθέτει ζυγαριά βερνιέρου που μπορεί να μετακινηθεί πάνω-κάτω μαζί με την κύρια ζυγαριά. Το παρακάτω είναι ένα πείραμα που χρησιμοποιεί ένα ταξιδιωτικό μικροσκόπιο για τον προσδιορισμό του δείκτη διάθλασης μιας γυάλινης πλάκας.
Ο δείκτης διάθλασης είναι μια μέτρηση του πόσο μακριά αποκλίνει μια ακτίνα φωτός όταν κάνει παύση μεταξύ δύο υλικών. Είναι ένας μονοδιάστατος ακέραιος που καθορίζει την ταχύτητα του φωτός. Ο δείκτης διάθλασης ορίζεται ως ο λόγος της ταχύτητας του φωτός. Ο αριθμητής είναι το μέσο που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του δείκτη διάθλασης. Ο παρονομαστής είναι το μέσο για το οποίο ορίζεται.
Προσδιορίστε τον δείκτη διάθλασης μιας γυάλινης πλάκας χρησιμοποιώντας πρακτικό μικροσκόπιο ταξιδιού
Συσκευή
Τρεις «γυάλινες πλάκες ποικίλου πάχους αλλά κατασκευασμένες από το ίδιο υλικό, ένα ταξιδιωτικό μικροσκόπιο και σκόνη λυκοπόδιου Μια πλάκα είναι ένα ορθογώνιο κομμάτι από διαφανές υλικό. Όλες οι όψεις είναι διαφανείς και οι όψεις στις απέναντι πλευρές είναι παράλληλες. Το πάχος μιας πλάκας είναι η διάσταση κατά μήκος της οποίας ρέει το φως μέσα σε αυτήν.
Σύντομη περιγραφή του ταξιδιωτικού μικροσκοπίου
Είναι ένα σύνθετο μικροσκόπιο με κάθετη κλίμακα τοποθετημένη πάνω του. Έχει μια κλίμακα Vernier που κινείται κατά μήκος της κύριας κλίμακας και ίσως πιέζεται πάνω-κάτω. Η ανάγνωση λαμβάνεται συνδυάζοντας τις ενδείξεις της κύριας κλίμακας και της κλίμακας βερνιέ σε οποιαδήποτε θέση.
Θεωρία
Διάγραμμα
Διαδικασία
- Τοποθετήστε το μικροσκόπιο ταξιδιού (M) στο τραπέζι κοντά σε ένα παράθυρο για να βεβαιωθείτε ότι λαμβάνει αρκετό φως
- Οι βίδες ισοπέδωσης πρέπει να ρυθμιστούν έτσι ώστε η βάση του μικροσκοπίου να είναι οριζόντια
- Ρυθμίστε τη θέση του προσοφθάλμιου κομματιού έτσι ώστε τα εγκάρσια καλώδια να είναι εύκολα ορατά.
- Προσδιορίστε τη σταθερά βερνιέ για την κατακόρυφη κλίμακα του μικροσκοπίου
- Δημιουργήστε ένα σταυρό με μαύρο μελάνι στη βάση του μικροσκοπίου
- Το σημείο P θα είναι το σημάδι
- Κάντε το μικροσκόπιο κατακόρυφο και συγκεντρώστε το στο σταυρό στο P έτσι ώστε τα σταυροειδή σύρματα και η εικόνα του σημείου P να μην έχουν παράλλαξη
- Στην κατακόρυφη κλίμακα, σημειώστε την κύρια κλίμακα και τις ενδείξεις της κλίμακας βερνιέ (R1)
- 8. Πάνω από το σημάδι P, τοποθετήστε την πιο λεπτή γυάλινη πλάκα
- Σηκώστε το μικροσκόπιο στο ύψος των ματιών και εστιάστε το στην εικόνα διασταυρούμενης ένδειξης P1
- Όπως προηγουμένως, σημειώστε την ένδειξη (R2) στην κατακόρυφη κλίμακα (Βήμα 7)
- Πασπαλίστε μερικά σωματίδια σκόνης λυκοπόδιου στην επιφάνεια της πλάκας
- Σηκώστε το μικροσκόπιο ακόμα πιο ψηλά και συγκεντρώστε το στο σωματίδιο κοντά στο S
- Και πάλι, σημειώστε την ένδειξη (R3) στην κατακόρυφη κλίμακα (Βήμα 7)
- Επαναλάβετε τα παραπάνω βήματα με μια άλλη γυάλινη πλάκα διαφορετικού πάχους
- Κάντε μια καταγραφή σε πίνακα των παρατηρήσεών σας, όπως φαίνεται παρακάτω
Παρατήρηση και υπολογισμός
R 1 χωρίς γυάλινη πλάκα
| S. Όχι. | Μ. S. R (cm) (α) | V. S. R. (cm) (β) | V. S. R LC (γ) | (a + c) (cm) |
| 1 | 3.7 | 4 | 4 × 0,01=0,04 | 3,74 |
| 2 | 3.6 | 5 | 5 0,01=0,05 | 3,66 |
| 3 | 3.8 | 15 | 15 × 0,01=0,15 | 3,95 |
R 2 με γυάλινη πλάκα
| S. Όχι. | Μ. S. R (cm) (α) | V. S. R. (cm) (β) | V. S. R LC (γ) | (a + c) (cm) |
| 1 | 3.6 | 32 | 0,32 | 4.0 |
| 2 | 3.9 | 20 | 0,20 | 4.10 |
| 3 | 3,5 | 40 | 0,40 | 3.9 |
R 3 με σκόνη Lycopodium σε γυάλινη πλάκα
| S. Όχι. | Μ. S. R (cm) (α) | V. S. R. (cm) (β) | V. S. R LC (γ) | (a + c) (cm) |
| 1 | 4.1 | 35 | 0,35 | 4,45 |
| 2 | 4.2 | 37 | 0,37 | 4,57 |
| 3 | 4.3 | 38 | 0,38 | 4,68 |
Μέση τιμή R1 =3,78 cm
Μέση τιμή R2 =4,0 cm
Μέση τιμή R3 =4,57 cm
Αποτέλεσμα
Προφυλάξεις
- Η παράλλαξη στο μικροσκόπιο πρέπει να αφαιρεθεί σωστά.
- Για να ελαχιστοποιηθούν τα σφάλματα οπισθοδρόμησης, το μικροσκόπιο θα πρέπει να ρυθμίζεται μόνο προς τα πάνω.
Συμπέρασμα
Λόγω του φαινομένου της διάθλασης, όταν μια γυάλινη πλάκα τοποθετείται στον αέρα σε μια οριζόντια επιφάνεια και η κάτω πλευρά της φαίνεται από πάνω, φαίνεται να είναι υπερυψωμένη. Το φαινομενικό πάχος της πλάκας καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ του φαινομένου πυθμένα και της άνω επιφάνειας της πλάκας. Σε μια κανονική παρατήρηση, μπορεί να φανεί ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού σε σχέση με το μέσο.
Σημαντικοί σύνδεσμοι
| JEE Advanced | Μόνιμα κύματα |
| Ειδοποίηση JEE | Εστιακή απόσταση ενός κυρτού φακού |
| Επιλεξιμότητα JEE | κλίμακα pH |
| Συλλογικό πρόγραμμα JEE | Πυκνότητα πιθανότητας |
| Μοτίβο εξέτασης JEE | Εξισώσεις παραβολής |
