Лабораторная работа 1 наблюдение действия магнитного поля. Ход работы. Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, источник питания, проволочный моток, дугообразный магнит, ключ, соединительные провода.

Указания к выполнению работы

1. Соберите установку, показанную на рисунке 144, б. Поднеся к проволочному мотку магнит, замкните цепь. Обратите внимание на характер магнитного взаимодействия мотка и магнита.

2. Поднесите к мотку магнит другим полюсом. Как изменился характер взаимодействия мотка и магнита?

3. Повторите опыты, расположив магнит с другой стороны мотка.

4. Расположите проволочный моток между полюсами магнита так, как это показано на рисунке 144, а. Замкнув цепь, наблюдайте явление. Сделайте выводы.

В работе № 4 мы рассмотрим взаимодействие соленоида с магнитом. Как известно, в соленоиде под током возникает магнитное поле, которое будет взаимодействовать с постоянным магнитом. Мы проведем серию из четырех опытов с различным расположением катушки и магнита. Следует ожидать, что их взаимодействие также будет различным (притягивание или отталкивание).

Примерный ход выполнения работы:

Мы наблюдаем следующие явления, которые удобно представить в виде рисунков:

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Наблюдение действия магнитного поля на моток с током, на прямолинейный проводник с током.

2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, ключ, полосовой магнит, дугообразный магнит, прямолинейный проводник.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Перечислим основные свойства магнитного поля, которые предстоит экспериментально наблюдать, и вопросы, которыми должен владеть студент, приступающий к выполнению настоящей лабораторной работы.

1. Магнитное поле действует на проводник с током.

2. - индукция магнитного поля, векторная физическая величина, является силовой характеристикой магнитного поля.

3. Магнитное поле можно изображать графически с помощью силовых линий. Касательная к силовой линии имеет направление, совпадающее с направлением вектора .

4. На рисунке 1 с помощью силовых линий изображены магнитные поля полосового магнита, кольца с током, катушки с током, дугообразного магнита. N – северный магнитный полюс, S – южный магнитный полюс.

5. При взаимодействии источников магнитного поля одноименные полюсы взаимно отталкиваются, разноименные полюсы взаимно притягиваются.

6. Сила, действующая на провод с током в магнитном поле (закон Ампера):

F а = I B l sina , (1)

где I – сила тока в проводнике; B – индукция магнитного поля; l – длина проводника ; a - угол между проводником и вектором . Направление вектора силы F а определяется правилом левой руки.

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

Наблюдение действия магнитного поля полосового магнита на моток с током.

4.1.1. Подвесьте моток проволоки на штативе, концы проволоки подключите через ключ к источнику тока.

4.1.2. Поднесите к висящему мотку полосовой магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движения мотка.

4.1.3. Зарисуйте относительное расположение мотка и магнита.

4.1.4. Результаты наблюдения занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током.

4.2.1. Расположите висящий проводник между полюсами дугообразного магнита.

4.2.2. Зарисуйте относительное расположение дугообразного магнита и прямолинейного проводника.

4.2.3. Замкните ключ электрической цепи и пронаблюдайте движение проводника.

4.2.4. Поменяйте полярность подключения источника тока (через проводник потечет обратный ток) и пронаблюдайте движение проводника.

4.2.5. Результаты наблюдения занесите в таблицу 2.

Таблица 2.

ВЫВОД

В выводе проанализируйте экспериментальные результаты и дайте ответ на следующие вопросы.

1. Действует ли магнитное поле на проводник с током, на проводник без тока?

2. Подтверждают ли результаты задания 4.1 пункт 5 из раздела «КРАТКАЯ ТЕОРИЯ »?

3. Подтверждают ли результаты задания 4.2 пункт 6 из раздела «КРАТКАЯ ТЕОРИЯ »?

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. На что действует магнитное поле?

6.2. Какая физическая величина является силовой характеристикой магнитного поля, как она используется?

6.3. Что такое силовая линия магнитного поля, для чего используются силовые линии?

6.4. Изобразите магнитное поле полосового магнита с помощью силовых линий. Укажите северный и южный магнитные полюсы магнита.

6.5. Как взаимодействуют между собою одноименные магнитные полюсы, разноименные магнитные полюсы?

6.6. Как определяются величина и направление силы, действующей на провод с током в магнитном поле?

Цель работы:

Оборудование:

Примечание.

Ход работы

катушку-моток.

Вывод: _____

Дополнительное задание

Лабораторная работа № 2

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции, проверить правило Ленца.

Оборудование: миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, магнит дугообразный или полосовой, реостат, ключ, соединительные провода, магнитная стрелка.

Тренировочные задания и вопросы

28 августа 1831 г. М. Фарадей _____
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют _____
В каких единицах в системе СИ измеряются

а) индукция магнитного поля [B]= _____

б) магнитный поток [Ф]= _____

5. Правило Ленца позволяет определить _____

6. Запишите формулу закона электромагнитной индукции.

7. В чем заключается физический смысл закона электромагнитной индукции?

8. Почему открытие явления электромагнитной индукции относят к разряду величайших открытий в области физики?

Ход работы

Подключите катушку к зажимам миллиамперметра..
Выполните следующие действия:

а) введите северный (N) полюс магнита в катушку;

б) остановите магнит на несколько секунд;

в) удалите магнит из катушки (модуль скорости движения магнита приблизительно одинаков).

3. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток и каковы его особенности в каждом случае: а) _____ б) _____ в) _____

4. Повторите действия пункта 2 с южным(S) полюсом магнита и сделайте соответствующие выводы: а) _____ б) _____ в) _____

5. Сформулируйте, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.

6. Объясните различие в направлении индукционного тока с точки зрения правила Ленца

7. Зарисуйте схему опыта.

8. Начертите схему, состоящую из источника тока, двух катушек на общем сердечнике, ключа, реостата и миллиамперметра (первую катушку соедините с миллиамперметром, вторую катушку через реостат соедините с источником тока).

9. Соберите электрическую цепь по данной схеме.

10. Замыкая и размыкая ключ, проверьте, возникает ли в первой катушке индукционный ток.

11. Проверьте выполнение правила Ленца.

12. Проверьте, возникает ли индукционный ток при изменении силы тока реостата.

Лабораторная работа № 3

Ход работы

Установите на краю стола штатив, у его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 2-5 см от пола.
Измерьте лентой длину маятника: ℓ= _____
Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его.
Измерьте время 30-50 полных колебаний (например N=40). t₁ = _____
Повторите опыт еще 4 раза (число колебаний во всех опытах одинаковое).

t = _____ t = _____ t = _____ t = _____

Вычислите среднее значение времени колебаний.

t ,

t t __________ .

Вычислите среднее значение периода колебаний.

________ .

Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

q q __________

Вычислите абсолютные погрешности измерения времени в каждом опыте.

∆t₁=|t₁−t |=| |=

∆t₂=|t₂−t |=| |=

∆t₃=|t₃−t |=| |=

∆t₄=|t₄−t |=| |=

∆t₅=|t₅−t |=| |=

Вычислите среднюю абсолютную погрешность измерений времени.

∆t = = _______

Вычислите относительную погрешность измерения q по формуле:

, где = 0,75 см

Вычислите абсолютную погрешность измерения q.

∆q = _____ ∆q = _____

Лабораторная работа № 4

Ход работы

Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок.
Расположите пластину так, чтобы световой пучок падал на нее в точке В под некоторым острым углом.
Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее светового пучка поставьте две точки.
Выключите лампочку и снимите пластину, очертив ее контур.
Через точку В границы раздела сред воздух-стекло проведите перпендикуляр к границе, лучи падающий и преломленный и отметьте углы падения α и преломления β.
Проведите окружность с центром в точке В и отметьте точки пересечения окружности с падающим и отраженным лучами (соответственно точки А и С).
Измерьте расстояние от точки А до перпендикуляра к границе раздела. α= ____
Измерьте расстояние от точки С до перпендикуляра к границе раздела. b= _____
Вычислите показатель преломления стекла по формуле.

Т.к. n= n= _____

Вычислите относительную погрешность измерения показателя преломления по формуле:

Где ∆α = ∆b = 0,15 см. ______ = _____

11. Вычислите абсолютную погрешность измерения n.

∆n = n · ε ∆n = ______ ∆n = _____

12. Запишите результат в виде n = n ± ∆n. n = _____

13. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

№ опыта	α, см	B, см	n	∆α, см	∆b, см	ε	∆n

14. Повторите измерения и вычисления при другом угле падения.

15. Сравните полученные результаты показателя преломления стекла с табличным.

Дополнительное задание

Лабораторная работа № 5

Ход работы

1 Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.

2. Поставьте лампочку на один край стола, а экран – у другого края. Между ними поместите собирающую линзу.

3. Включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое, уменьшенное изображение светящейся буквы колпачка лампочки.

4. Измерьте расстояние от экрана до линзы в мм. d=

5. Измерьте расстояние от линзы до изображения в мм. f

6. При неизменном d повторите опыт еще 2 раза, каждый раз заново получая резкое изображение. f , f

7. Вычислите среднее значение расстояния от изображения до линзы.

f f f = _______

8. Вычислите оптическую силу линзы D D

9. Вычислите фокусное расстояние до линзы. F F =

10. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

№ опыта	f·10¯³, м	f , м	d , м	D , дптр	D, дптр	F , м

11. Измерьте толщину линзы в мм. h= _____

12. Вычислите абсолютную погрешность измерения оптической силы линзы по формуле:

∆D = , ∆D = _____

13. Запишите результат в виде D = D ± ∆D D = _____

Лабораторная работа № 6

Ход работы

Включите источник света.
Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.
Установите экран на расстоянии приблизительно 50 см от решетки.
Измерьте расстояние от дифракционной решетки до экрана. α= _____
Измерьте расстояние от щели экрана до линии первого порядка красного цвета слева и справа от щели.

Слева: b = _____ справа: b=_____

Справа от щели фиолетовый Слева от щели Справа от щели

Повторите измерения и вычисления для фиолетового цвета.

Наблюдение действия магнитного поля на ток

Цель работы: убедиться в том, что однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.

Оборудование: катушка-моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, магнит дугообразный или полосовой.

Примечание. Перед работой убедитесь, что движок реостата установлен на максимальное сопротивление.

Тренировочные задания и вопросы

В 1820 г. Х. Эрстед обнаружил действие электрического тока на _____
В 1820 г. А. Ампер установил, что два параллельных проводника с током _____
Магнитное поле может быть создано: а) _____ б) _____ в) _____
Что является основной характеристикой магнитного поля? В каких единицах в системе СИ измеряется?
За направление вектора магнитной индукции В в том месте, где расположена рамка с током, принимают _____
В чем состоит особенность линий магнитной индукции?
Правило буравчика позволяет _____
Формула силы Ампера имеет вид: F= _____
Сформулируйте правило левой руки.
Максимальный вращающийся момент М, действующий на рамку с током со стороны магнитного поля, зависит от _____

Ход работы

Соберите цепь по рисунку, подвесив на гибких проводах

катушку-моток.

Расположите дугообразный магнит под некоторым острым

углом α(например 45°) к плоскости катушки-мотка и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение катушки-мотка.

Повторите опыт, изменив сначала полюсы магнита, а затем направление электрического тока.
Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка..
Объясните поведение катушки-мотка с током в однородном магнитном поле.
Расположите дугообразный магнит в плоскости катушки-мотка (α=0°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.
Расположите дугообразный магнит перпендикулярно плоскости катушки-мотка (α=90°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.

Вывод: _____

Дополнительное задание

Изменяя силу тока реостатом, пронаблюдайте, изменяется ли характер движения катушки-мотка с током в магнитном поле?

Лабораторная работа № 2

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

I , А	I ср , А	m, кг	t, с	e, Кл
I 1 = ; I 2 = ; I 3 = ; I 4 = ; I 5 = ; I 6 = ; I 7 = ; I 8 = ; I 9 = ; I 10 = ; I 11 = ; I 12 = ; I 13 = ; I 14 =; I 15 = ;

Измерьте массу m 1 электрода, который в последствии будет подключен к отрицательному полюсу источника электропитания.

Соберите электрическую цепь. Электроды подключают к цепи, вставляя их отогнутые лепестки в прорези штекеров соединительных проводов.

Проверьте правильность сборки цепи и надежность крепления соединительных поводов.

Подключите источник питания к электросети и заполните кювету раствором медного купороса.

Замкните ключ и одновременно с этим начните отсчет времени. Запишите первое показание амперметра I 1

На протяжении 15-20 минут с интервалом в одну минуту измеряйте и записывайте величину силы тока в цепи.

Через 15-20 минут с момента замыкания ключа разомкните его, отключите источник электропитания и разберите цепь.

Промойте и высушите катод.

Вычислите среднее значение силы тока I ср.

Измерьте массу катода т 2 .

Вычислите массу осевшей на катоде меди: m = m 1 – m 2 .

Определите по формуле (1) величину заряда электрона.

Наблюдение действия магнитного поля на ток

Цель работы: экспериментально определить зависимость действия магнитного поля на проводник с током от силы и направления тока в нем.

Оборудование: источник электропитания, катушка-моток, переменный резистор, ключ, полосовой магнит, штатив с муфтой и лапкой, соединительные провода.

В работе исследуют взаимодействие проволочной катушки-мотка, подвешенной на штативе, с постоянным магнитом, также установленном на этом штативе рядом с катушкой. Последовательно с катушкой включают переменное сопротивление, что позволяет менять в ходе опыта силу тока в ней. Электрическая схема установки показана на рисунке 1.

Ход работы.

Изменив подключение соединительных поводов к источнику питания, установите, как зависит действие магнитного поля на катушку от направления тока в ней.

Измените положение полюсов магнита на противоположное и повторите действия, указанные в пунктах 3, 4 и 5.

Для каждого этапа опыта сделайте схематичные рисунки, отражающие изменения во взаимодействии магнита и катушки при изменении режимов работы установки.

Укажите на рисунках направления магнитного поля магнита, тока в катушке и магнитного поля катушки.

Объясните результаты наблюдений.

Лабораторная работа № 1

Наблюдение действия магнитного поля на ток

Примечание. Перед работой убедитесь, что движок реостата установлен на максимальное сопротивление.

В 1820 г. Х. Эрстед обнаружил действие электрического тока на _____ В 1820 г. А. Ампер установил, что два параллельных проводника с током _____ Магнитное поле может быть создано: а) _____ б) _____ в) _____ Что является основной характеристикой магнитного поля? В каких единицах в системе СИ измеряется? За направление вектора магнитной индукции В в том месте, где расположена рамка с током, принимают _____ В чем состоит особенность линий магнитной индукции? Правило буравчика позволяет _____ Формула силы Ампера имеет вид: F= _____ Сформулируйте правило левой руки. Максимальный вращающийся момент М, действующий на рамку с током со стороны магнитного поля, зависит от _____

Ход работы

Соберите цепь по рисунку, подвесив на гибких проводах

катушку-моток.

Расположите дугообразный магнит под некоторым острым

углом α(например 45°) к плоскости катушки-мотка и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение катушки-мотка.

Повторите опыт, изменив сначала полюсы магнита, а затем направление электрического тока. Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка.. Объясните поведение катушки-мотка с током в однородном магнитном поле. Расположите дугообразный магнит в плоскости катушки-мотка (α=0°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5. Расположите дугообразный магнит перпендикулярно плоскости катушки-мотка (α=90°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.

Вывод: _____

Дополнительное задание

Изменяя силу тока реостатом, пронаблюдайте, изменяется ли характер движения катушки-мотка с током в магнитном поле?

Лабораторная работа № 2

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции, проверить правило Ленца.

Тренировочные задания и вопросы

28 августа 1831 г. М. Фарадей _____ В чем заключается явление электромагнитной индукции? Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют _____ В каких единицах в системе СИ измеряются

а) индукция магнитного поля [B]= _____

б) магнитный поток [Ф]= _____

5. Правило Ленца позволяет определить _____

6. Запишите формулу закона электромагнитной индукции.

7. В чем заключается физический смысл закона электромагнитной индукции?

8. Почему открытие явления электромагнитной индукции относят к разряду величайших открытий в области физики?

Ход работы

Подключите катушку к зажимам миллиамперметра.. Выполните следующие действия:

а) введите северный (N) полюс магнита в катушку;

б) остановите магнит на несколько секунд;

в) удалите магнит из катушки (модуль скорости движения магнита приблизительно одинаков).

3. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток и каковы его особенности в каждом случае: а) _____ б) _____ в) _____

4. Повторите действия пункта 2 с южным(S) полюсом магнита и сделайте соответствующие выводы: а) _____ б) _____ в) _____

5. Сформулируйте, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.

6. Объясните различие в направлении индукционного тока с точки зрения правила Ленца

7. Зарисуйте схему опыта.

9. Соберите электрическую цепь по данной схеме.

10. Замыкая и размыкая ключ, проверьте, возникает ли в первой катушке индукционный ток.

11. Проверьте выполнение правила Ленца.

12. Проверьте, возникает ли индукционный ток при изменении силы тока реостата.

Лабораторная работа № 3

Определение ускорения свободного падения при помощи маятника

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения и оценить точность полученного результата.

Оборудование: часы с секундной стрелкой, измерительная лента, шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом.

Тренировочные задания и вопросы

Свободными колебаниями называются _____ При каких условиях нитяной маятник можно считать математическим? Период колебаний – это _____ В каких единицах в системе СИ измеряются:

а) период [T]= _____

б) частота [ν]= _____

в) циклическая частота[ω]= _____

г) фаза колебаний[ϕ]= _____

5. Запишите формулу периода колебаний математического маятника, полученную Г. Гюйгенсом.

6. Запишите уравнение колебательного движения в дифференциальном виде и его решение.

7. Циклическая частота колебаний маятника равна 2,5π рад/с. Найдите период и частоту колебаний маятника.

8. Уравнение движения маятника имеет вид x=0,08 sin 0,4πt. Определите амплитуду, период и частоту колебаний.

Ход работы

Установите на краю стола штатив, у его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 2-5 см от пола. Измерьте лентой длину маятника: ℓ= _____ Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его. Измерьте время 30-50 полных колебаний (например N=40). t₁ = _____ Повторите опыт еще 4 раза (число колебаний во всех опытах одинаковое).

t= _____ thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image004_143.gif" width="11" height="23">.gif" width="140" height="41">,

t thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image009_84.gif" width="65" height="44">________ .

Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

Вычислите ускорение свободного падения по формуле: q .

q q__________

Вычислите абсолютные погрешности измерения времени в каждом опыте.

∆t₁=|t₁−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 src=">|=| |=

∆t₃=|t₃−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 src=">|=| |=

∆t₅=|t₅−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25"> == _______

Вычислите относительную погрешность измерения q по формуле:

, где = 0,75 см

Вычислите абсолютную погрешность измерения q.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 ">± ∆q. q = _____ q = _____ Сравните полученный результат со значением 9,8 м/с².

Лабораторная работа № 4

Измерение показателя преломления стекла

Цель работы: вычислить показатель преломления стекла относительно возлуха.

Оборудование: стеклянная пластина, имеющая форму трапеции, источник тока, ключ, лампочка, соединительные провода, металлический экран с щелью.

Тренировочные задания и вопросы

Преломление света – это явление _____ Почему пальцы, опущенные в воду, кажутся короткими? Почему из скипидара в глицерин свет проходит без преломления? В чем заключается физический смысл показателя преломления? Чем отличается относительный показатель преломления от абсолютного? Запишите формулу закона преломления света. В каком случае угол преломления луча равен углу падения? При каком угле падения α отраженный луч перпендикулярен к преломленному лучу? (n – относительный показатель преломления двух сред)

Ход работы

Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок. Расположите пластину так, чтобы световой пучок падал на нее в точке В под некоторым острым углом. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее светового пучка поставьте две точки. Выключите лампочку и снимите пластину, очертив ее контур. Через точку В границы раздела сред воздух-стекло проведите перпендикуляр к границе, лучи падающий и преломленный и отметьте углы падения α и преломления β. Проведите окружность с центром в точке В и отметьте точки пересечения окружности с падающим и отраженным лучами (соответственно точки А и С). Измерьте расстояние от точки А до перпендикуляра к границе раздела. α= ____ Измерьте расстояние от точки С до перпендикуляра к границе раздела. b= _____ Вычислите показатель преломления стекла по формуле.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image025_24.gif" width="67" height="44 src="> n= n= _____

Вычислите относительную погрешность измерения показателя преломления по формуле:

Где ∆α = ∆b = 0,15 см. ______ = _____

11. Вычислите абсолютную погрешность измерения n.

∆n = n · εhttps://pandia.ru/text/78/010/images/image031_22.gif" width="16" height="24 src=">= n ± ∆n. n= _____

13. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

14. Повторите измерения и вычисления при другом угле падения.

15. Сравните полученные результаты показателя преломления стекла с табличным.

Дополнительное задание

Измерьте транспортиром углы α и β. Найдите по таблице sin α=_____, sin β= _____ . Вычислите показатель преломления стекла n= n= _____ Оцените полученный результат.

Лабораторная работа № 5

Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы.

Цель работы: определить фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.

Оборудование: линейка, два прямоугольных треугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке с колпачком, содержащим букву, источник тока, ключ, соединительные провода, экран, направляющая рейка.

Тренировочные задания и вопросы

Линзой называется _____ Тонкая линза – это _____ Покажите ход лучей после преломления в собирающей линзе.

Запишите формулу тонкой линзы. Оптическая сила линзы – это _____ D= ______ Как изменится фокусное расстояние линзы, если температура ее повысится? При каком условии изображение предмета, получаемое с помощью собирающей линзы, является мнимым? Источник света помещен в двойной фокус собирающей линзы, фокусное расстояние которой F = 2 м. На каком расстоянии от линзы находится его изображение? Постройте изображение в собирающей линзе.

Дайте характеристику полученному изображению.

Ход работы

1 Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.

2. Поставьте лампочку на один край стола, а экран – у другого края. Между ними поместите собирающую линзу.

4. Измерьте расстояние от экрана до линзы в мм. d=

5. Измерьте расстояние от линзы до изображения в мм. f

6. При неизменном d повторите опыт еще 2 раза, каждый раз заново получая резкое изображение. f, f

7. Вычислите среднее значение расстояния от изображения до линзы.

fhttps://pandia.ru/text/78/010/images/image041_14.gif" width="117" height="41"> f= _______

8. Вычислите оптическую силу линзы D D

9. Вычислите фокусное расстояние до линзы. F F=

Оборудование: дифракционная решетка с периодом мм или мм, штатив, линейка с держателем для решетки и черным экраном с щелью посредине, который может перемещаться вдоль линейки, .

Тренировочные задания и вопросы

Дисперсией света называется _____ Интерференция световых волн – это _____ Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка представляет собой _____ Максимумы у дифракционной решетки возникают при условии _____ На дифракционную решетку с периодом d=2 мкм нормально падает монохроматическая волна света. Определите длину волны, если k=4. Почему частицы размером менее 0,3 мкм в оптическом микроскопе не видны? Зависит ли положение максимумов освещенности, создаваемых дифракционной решеткой, от числа щелей? Рассчитайте разность хода волн монохроматического света (λ=6·10 м), падающих на дифракционную решетку и образующих максимум второго порядка.

Ход работы

Включите источник света. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана. Установите экран на расстоянии приблизительно 50 см от решетки. Измерьте расстояние от дифракционной решетки до экрана. α= _____ Измерьте расстояние от щели экрана до линии первого порядка красного цвета слева и справа от щели.

Слева: b = _____ справа: b=_____

Вычислите длину волны красного цвета слева от щели в экране.

Вычислите длину волны красного цвета справа от щели в экране.

Вычислите среднее значение длины волны красного цвета.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image058_7.gif" width="117" height="45 src=">0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Расположение

Справа от

фиолетовый

Справа от

Повторите измерения и вычисления для фиолетового цвета.