Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

NEWTONI RÕNGAD (0)

3 KEHV
Punktid
Tallinna Tehnikaülikool

Füüsikainstituut

Üliõpilane: Natalia Novak
Teostatud:
Õpperühm: YAMB31
Kaitstud:
Töö nr. 14
OT

NEWTONI RÕNGAD

Töö eesmärk:
Tasakumera läätse kõverusraadiuse määramine.
Töövahendid:
Mõõtemikroskoop, suure kõverusraadiusega tasakumer lääts, monokromaatiline valgusallikas .
Skeem
  • Töö teoreetilised alused
    Klassikaliseks näiteks koherentsete valguslainete ja nende abil püsiva interferentsipildi tekitamise kohta on nn Newtoni rõngad. Need tekivad interferentsi tulemusena tasaparalleelsest klaasplaadist ja suure kõverusraadiusega tasakumerast läätsest koosnevas süsteemis.
    Mida suurema kõverusraadiusega lääts, seda ulatuslikum on see üliõhuke kiht. Juhtides läätsele monokromaatilise valguse, näeme kokkupuutepunkti ümbruses vaheldumisi tumedaid ja heledaid kontsentrilisi rõngaid. Neid nimetatakse Newtoni rõngasteks.
    Arvestades, et suure kõverusraadiusega läätse korral peegeldub valgus punktist B ja C praktiliselt samas suunas tagasi, võime õhukihi ülemiselt ja alumiselt pinnalt peegeldunud kiirte optilise käiguvahe ∆ avaldada järgmiselt: 2 2 BC λ0 ∆ = n + , kus λ0 on valguse lainepikkus vaakumis ja n – õhu murdumisnäitaja . 2 λ0 lisandub seetõttu, et peegeldumisel klaasplaadilt kui õhust optiliselt tihedamalt keskkonnalt muutub laine faas 180o võrra, mis on samaväärne käiguvahe muutumisega poole lainepikkuse võrra punktis C.
    Kui tähistada õhukihi paksus punktide B ja C vahel d -ga ja arvestada, et õhu murdumisnäitaja n ≈1 , siis saab käiguvahe avaldada kujul: 2 2 λ0 ∆ = d + .
    Valguse kustumine õhukihi ülemisel pinnal toimub kohtades, kus valguslained kohtuvad vastasfaasides. See tähendab, et kiirte käiguvahe peab olema paaritu arv poollainepikkusi: ( ) 2 2 1 2 2 λ0 λ0 ∆ = d + = k + , (1)
    kus k = ...,2,1,0 . Siit leiame õhuvahe paksuse d , mille korral valgustatus on minimaalne: 2 λ0 d = k . (2) Maksimumid on jälgitavad kohtades, kus valguslained liituvad samas faasis. Seal peab kiirte käiguvahe olema täisarv lainepikkusi: 0 0 2 2 λ λ ∆ = d + = k′ , (3) kus k′ = ...,3,2,1 Saadud miinimumi ja maksimumi tingimused (1) ja (3) näitavad, et antud katses on peegeldunud kiirte summaarne intensiivsus vaadeldavas kohas määratud klaasplaadi ja läätse vahelise õhukihi paksusega d .
    Tekivad ühesuguselt valgustatud rõngad. Selliseid kujundeid, mis tekivad interferentsi tõttu sama paksusega kohtades, nimetatakse füüsikas samapaksusribadeks. Vastavat interferentsinähtust nimetatakse samapaksusinterferentsiks.
    Antud töö ülesandeks on tasakumera läätse kõverusraadiuse määramine Newtoni rõngaste mõõtmise kaudu.
  • Töö käik
    1. Tutvuge mõõtemikroskoobi ning selle reguleerimisvõimalustega.
    2. Lülitage valgusallikas sisse. Veenduge, et klaasplaat on (vt joonist 14.2) valguskiirte suhtes ca 45o nurga all. Kui see nii ei ole, siis tuleb klaasplaat vastavasse asendisse pöörata silma järgi. Jälgige, et klaasplaadilt peegeldunud valgus satuks mõõtemikroskoobi lauale kohas, mis asub otse objektiivi all.
    3. Teravustage niitristi kujutis okulaari nihutamise või keeramisega.
    4. Asetage mõõtemikroskoobi aluslauale tükk millimeetripaberit ning teravustage mikroskoop sellele objektiivi pööramisega või mikroskoobi toru nihutamisega. Hiljem peavad umbes samas tasapinnas tekkima Newtoni rõngad.
    5. Eemaldage millimeetripaber ning asetage mõõtemikroskoobi lauale juhendaja poolt antud komplekt (klaasplaat + lääts). Komplekti nihutamisega mikroskoobi laual püüdke leida asend, kus on näha Newtoni rõngad.
    6. Kruvinihuti (kruviku) keeramisega viige niitrist rõngaste tsentri kohale, kontrollides ühtlasi, kas niitristi vertikaalne joon liigub paralleelselt ringide tsentrit läbiva püstsirgega. Kui ei, siis saavutage see komplekti (klaasplaat + lääts) nihutamise ja niitristi pööramisega.
    7. Kui seade on välja reguleeritud, siis paluge juhendajal saadud pilt kontrollida ning küsige, milliseid rõngaid tuleb mõõta. Mõõdetavate rõngaste arv peab olema vähemalt 6. Mõõtmisi teostage selliselt , et mikroskoobi alus liiguks kogu aeg ainult ühes suunas. See võimaldab vältida kruvinihuti vabakäigust tekkivat mõõtehälvet. Näiteks viige alus algul nii palju paremale, et mikroskoobi niitrist jääks vasakule kõigist mõõdetavatest rõngastest . Seejärel hakake alust kruvinihuti abil nihutama tagasi vasakule ning viige niitrist esmalt kohakuti kõige suurema mõõdetava rõnga vasakpoolse äärega (joonis 14.3). Lugege kruvinihuti (kruviku) mõõteskaalanäit. Nihutades niitristi ringide tsentrile järjest lähemale, määrake ka kõigi ülejäänud mõõdetavate rõngaste vasakpoolsetele äärtele vastavad näidud.
    8. Nihutades alust kruviku pööramisega ainult vasakule, viige niitrist üle tsentri kõige väiksema mõõdetava rõnga parempoolsele äärele. Selliselt määrake ka kõigi ülejäänud mõõdetavate rõngaste parempoolsetele äärtele vastavad näidud. Mõõtmine lõpeb kõige suurema mõõdetava rõnga parempoolsel äärel.
    9. Mõõtmistulemused kandke tabelisse 14.1, märkides ühtlasi ära, kas mõõdetud on heledaid või tumedaid rõngaid. Arvutage diameetrite kaudu Newtoni rõngaste raadiused ja seejärel nende ruudud . (Raadiuste otsene mõõtmine oleks ebatäpne, sest tsentraalne laik on küllalt suur ning seepärast on tsentri asukoha määramine raskendatud.)
    10. Kandke koordinaatteljestikule funktsiooni r2j =f väärtustele vastavad punktid (y- teljel on r2j, x-teljel j ). Lähendage punktiparve sirgega. Kui mõõtmised on õigesti tehtud, asetsevad katsepunktid sirge lähemas ümbruses. Leidke vähimruutude meetodil sirge tõus Rλ0 koos A-tüüpi laiendmääramatusega usaldusnivool 95%. (Soovitame nii tõusu kui tema määramatuse leidmiseks kasutada füüsika II praktikumi arvutites olevat programmi “Lineaarne regressioon ”. Selle kasutusjuhendi leiate töö nr 6 lisast.) Lähtudes tõusust, arvutage välja läätse kõverusraadius. Hinnake tema laiendatud liitmääramatus.
    Tabel 14.1
    Rõnga jrk nr
    j
    Mõõteskaala lugem
    Vasak äär
    Parem äär
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    3. Arvutused koos veaarvutusega.
  • Leian Newtoni rõnga raadiust (tulemused kannan tabelisse 14.1):
  • Leian Newtoni rõnga raadiuse ruut (tulemused kannan tabelisse 14.1):
  • Kannan koordinaatteljestikule funktsiooni väärtustele vastavaid punkte (y-teljel on , x-teljel j ):
  • Leian vähimruutude meetodil sirget tõust Rλ0 koos A-tüüpi laiendmääramatusega usaldusnivool 95%. (tõusu ja tema määramatuse leidmiseks kasutasin programmi “Lineaarne regressioon”):
    usaldatavusega
  • Lähtudes tõusust, arvutan välja läätse kõverusraadiust ja tema laiendatud liitmääramatust:
    , usaldatavusega
  • Järeldus
    Antud töös kandsin graafikule rõngaste raadiuste ruutude sõltuvust rõngaste järgu numbrist , graafikust on näha, et nad on lineaarses sõltuvuses, sellele põhinedes leidsin sirgjoone tõusu (k) ja selle määramatus , kasutades programmi „Lineaarne regression “:
    , usaldatavusega
    Lähtudes graafiku sirgjoone tõusust leidsin tasakumera läätse kõverusraadiuse (R) ning selle määramtuse, mis oligi töö eesmärgiks:
    , usaldatavusega
  • Vasakule Paremale
    NEWTONI RÕNGAD #1 NEWTONI RÕNGAD #2 NEWTONI RÕNGAD #3 NEWTONI RÕNGAD #4 NEWTONI RÕNGAD #5 NEWTONI RÕNGAD #6 NEWTONI RÕNGAD #7
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 7 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2015-11-18 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 156 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor Natalia_N Õppematerjali autor
    NEWTONI RÕNGAD, täielik protokoll, ervestatud ja kaitstud
    Arvutused koos veeaarvutustega
    Graafik

    Sarnased õppematerjalid

    Nimetu
    5
    doc

    Nimetu

    Tallinna Tervishoiu Kõrgkool Optomeetria õppetool OP1 Üliõpilane: Anni Vanemb Teostatud: Rühm: OP1 Kaitstud: Töö nr: 7 TO: Newtoni Rõngad Töövahendid: Mõõtemikroskoop, suure Töö eesmärk: Tasakumera läätse kõverusraadiusega tasakumerlääts, kõverusraadiuse määramine monokromaatiline valgusallikas. Joonised 1. TÖÖ TEOREETILISED ALUSED Klassikaliseks näiteks koherentsete valguslainete ja nende abil püsiva interferentspildi tekitamise kohta on nn

    Kategoriseerimata
    DIFRAKTSIOONIVÕRE
    16
    pdf

    DIFRAKTSIOONIVÕRE

    TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL, FÜÜSIKAINSTITUUT 19. DIFRAKTSIOONIVÕRE 1. Töö eesmärk Valguslaine pikkuse, difraktsioonivõre nurkdispersiooni ja lahutusvõime määramine. 2. Töövahendid Goniomeeter, difraktsioonivõre, spektraallamp. 3. Töö teoreetilised alused Valguslainete levimist tõkete taha homogeenses isotroopses keskkonnas nimetatakse valguse difraktsiooniks. Difraktsiooni tõttu satub valgus geomeetrilise varju piirkonda. Difrageerunud valguse edasisel levimisel täheldatakse interferentsi, mille tulemusena valguse intensiivsus on erinevates ruumipunktides erinev. Intensiivsuse jaotuse ava või tõkke taga määrab valguse lainepikkus ja ava või tõkke kuju ning suurus, samuti vaatluskoha kaugus avast või tõkkest. Antud töös tekitatakse difraktsioonipilt korrapärase (perioodilise) pilude süsteemi, nn difraktsioonvõre abil, milles maksimumid on märgatavalt intensiivsemad ja kitsamad kui ühe pilu k

    Füüsika
    Kordamisküsimused-Elektriväli ja magnetväli-
    83
    doc

    Kordamisküsimused: Elektriväli ja magnetväli.

    Suurust, mille võrra erinevad samasse punkti saabuvate lainete poolt läbitud teepikkused, nimetatakse lainete käiguvaheks . Käiguvahe. Nagu võnkumistegi korral, vastab maksimumile laine, mille amplituud on võrdne liidetavate lainete amplituudide summaga, miinimumile aga amplituudide vahe. Ülejäänud punktides on laine amplituud nende kahe äärmuse vahel. 17. Valgus: geomeetriline optika ja fotomeetria. 1)Valgus: Huygensi lained, Newtoni korpusklid ja Maxwelli elektromagnetvõnkumised. 2)Suurused: langemisnurk, peegeldumisnurk, murdumisnurk, fookusekaugus. 3)Kujutise konstrueerimine õhukeses läätses. 4)Fotomeetria: energeetilised ja fotomeetrilised suurused, nende SI-ühikud. Huygens'i printsiip: Laine levimisel on iga lainefrondi punkt laineallikaks; lainefrondi mistahes järgneval ajamomendil saame leida neist punktidest väljuvate keralainete mähispinnana. Huygens'i printsiip: lainefrondi A kõigist punktidest

    Füüsika
    Füüsika eksami küsimuste vastused
    83
    doc

    Füüsika eksami küsimuste vastused

    Suurust, mille võrra erinevad samasse punkti saabuvate lainete poolt läbitud teepikkused, nimetatakse lainete käiguvaheks . Käiguvahe. Nagu võnkumistegi korral, vastab maksimumile laine, mille amplituud on võrdne liidetavate lainete amplituudide summaga, miinimumile aga amplituudide vahe. Ülejäänud punktides on laine amplituud nende kahe äärmuse vahel. 17. Valgus: geomeetriline optika ja fotomeetria. 1)Valgus: Huygensi lained, Newtoni korpusklid ja Maxwelli elektromagnetvõnkumised. 2)Suurused: langemisnurk, peegeldumisnurk, murdumisnurk, fookusekaugus. 3)Kujutise konstrueerimine õhukeses läätses. 4)Fotomeetria: energeetilised ja fotomeetrilised suurused, nende SI-ühikud. Huygens'i printsiip: Laine levimisel on iga lainefrondi punkt laineallikaks; lainefrondi mistahes järgneval ajamomendil saame leida neist punktidest väljuvate keralainete mähispinnana. Huygens'i printsiip: lainefrondi A kõigist punktidest

    Füüsika
    Füüsikaline maailmapilt
    109
    doc

    Füüsikaline maailmapilt

    ......9 4.4. Termodünaamika II printsiip................................................................................ 9 4.5. Teisi jäävusi ja printsiipe....................................................................................10 5. Liikumine, selle põhjused ja tagajärjed.................................................................... 11 5.1. Liikumise kirjeldamine ...................................................................................... 11 5.2. Newtoni seadused............................................................................................... 13 5.3. Jõudude liigid......................................................................................................14 5.4.Töö, võimsus, energia, impulss, ..........................................................................19 5.5. Energiamuundumised......................................................................................... 23 6

    Füüsikaline maailmapilt
    GEODEESIA II eksami vastused
    138
    docx

    GEODEESIA II eksami vastused

    Geodeesia eksamiteemad kevad 2013 1. Geodeesia mõiste ja tegevusvaldkond, seosed teiste erialadega Geodeesia on teadus Maa ning selle pinna osade kuju ja suuruse määramisest, seejuures kasutatavatest mõõtmismeetoditest, mõõtmistulemuste matemaatilisest töötlemisest ning maapinnaosade mõõtkavalisest kujutamisest digiaalselt või paberkandjal kaartide, plaanide ja profiilidena. Geodeesia on teadusharu, mis vaatluste ja mõõtmiste tulemusena määrab terve maakera kuju ja suuruse, objektide täpsed asukohad, aga ka raskusjõu väärtused ja selle muutused ajas. Samuti ka objektide koordineerimine ja nende omavaheliste seoste kujutamine, seda just topograafiliste kaartide abiga. Objektide asukohtade väljakandmine loodusesse. TEGEVUSVALDKONNAD: Kõrgem geodeesia ­ Maa tervikuna, kuju ja suurus; insenerigeodeesia ­ geodeetilised tööd rajatiste projekteerimiseks, alusplaanid, ka maa-alused kommunikatsioonid, kaevandused, erinevad trassid; topograafia

    Geodeesia
    Mõõtmestamine ja tolereerimine
    65
    pdf

    Mõõtmestamine ja tolereerimine

    MÕÕTMESTAMINE JA TOLEREERIMINE 2 ×16 tundi Teema Kestvus h 1. Sissejuhatus. Seosed teiste aladega 2 Mõisted ja terminiloogia. GPS standardite maatriksmudel 2. Geometrilised omadused. Mõõtmestamise 2 üldprintsiibid. Ümbrikunõue, maksimaalse materjali tingimus 3. ISO istude süsteem. Tolerantsiväljad 2 4. Istud. Võlli ja avasüsteem 2 5. Soovitatavad istud. Istude rahvuslikud süsteemid 2 6. Istude kujundamise põhimõtted 2 Istude analüüs ja süntees 7. Liistliidete tolerantsid. 2 Üldtolerantsid 8. Geomeetrilised hälbed. Kujuhälbed. 2 Suunahälbed 9. Viskumise hälbed. Asetsemise hälbed. Lähted 2 Nurkade ja koonuste hälbed ja tolerantsid 10. Pinnahälb

    Mõõtmestamineja tolereerimine
    PM Loengud
    151
    pdf

    PM Loengud

    V.Jaaniso Pinnasemehaanika 1. SISSEJUHATUS Kõik ehitised on ühel või teisel viisil seotud pinnasega. Need kas toetuvad pinnasele vundamendi kaudu, toetavad pinnast (tugiseinad), on rajatud pinnasesse (süvendid, tunnelid) või ehitatud pinnasest (tammid, paisud) (joonis 1.1). a) b) c) d) J o o n is 1 .1 P in n a s e g a s e o tu d e h i tis e d v õ i n e n d e o s a d .a ) p i n n a s e le t o e t u v a d ( m a d a l - j a v a iv u n d a m e n t) b ) p i n n a s t t o e t a v a d ( t u g is e in a d ) c ) p in n a s e s s e r a j a tu d ( tu n n e li d , s ü v e n d i d d ) p in n a s e s t r a j a tu d ( ta m m i d , p a is u d ) Ehitiste koormuste ja muude mõjurite tõttu pinnase pingeseisund muutub, pinnas deformeerub ja võib puruneda nagu kõik teisedki materjalid. See põhjustab

    Pinnasemehaanika, geotehnika




    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun