Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Тудоровский А.И. -> "Теория оптических приборов " -> 68

Теория оптических приборов - Тудоровский А.И.

Тудоровский А.И. Теория оптических приборов — М.: Академия наук СССР, 1948. — 659 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaopticheskihpriborov1948.djvu
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 254 >> Следующая

§ 55. Об измерениях показателей преломления оптических стекол
171
деталях устройства спектрометра, на приемах вьиерки положения призмы и вообще на всей технике измерений, требующих большой тщательности, оценим, с какой точностью можно определить показатель преломления стекла призмы гониометром по методу наименьшего отклонения. Для ьтой цели дифференцируем обе части формулы (44,10) и заменяем дифференциалы конечными разностями — погрешностями всех величин, входящих в формулу; обозначив погрешности символами Д/г, Да и Д8ю, находим для Лп:
X cos Y 1 sin -7й»»
= т------__-------_ -2 ——Да. (55,1)
sina si.i^ya
В случае большого первоклассного гониометра преломляющий угол призмы с хорошими гранями может быть измерен с точностью до секунды, т. е.
Аа = ± 1"= =ь 5 • 10~° радиана;
ошибка измерения наименьшего угла отклонения вдвое или «трое больше, т. е.
д&м=±15- 10-“.
Если а —60° и пп—1.60, то Ьш — около 45°; для Ап в этом с\учае находим следующие численные значения при Да, равном 1", для трех различных значений А <)т'.
Л&--!=1' '2" =ЬЗ"
ДпЛ7-10~° =f= 10 • 10~е =ЫЗ-10~й.
Таким образом, получить показатель преломления с точностью до единицы пятой значащей цифры после запятой очень трудно и возможно только при применении первокласного большого гониометра. Хорошим гониометром, измеряющим углы с точностью до 10", можно определить показатель преломления с точностью до единицы четвертого знака.
Необходимо иметь в виду, что показатели преломления стекол возрастают при возрастании температуры и тем больше, чем больше значение показателя. При нагревании на 1° значения показатели преломления могут увеличиваться на 1—2 единицы шестого знака у стекол с меньшим п (около 1.5) и на несколько единиц пятого знака {от одной до трех) у стекол с большими значениями п (1.7—1.9). Поэтому при точных измерениях показателей преломления необходимо обращать внимание на неизменность температуры стекла и измерять эту температуру.
Подробности об iзмерении показателей преломления гониометром можно найти в книгах: Handbuch der Physik [7], R. A. Glazebrook [1] и [2]; наиболее полное исследование всех возможных ошибок измерение было выполнено в американском Бюро стандартов — L. W. Tilton [1],
[2], [3] и [4].
При расчете и изготовлении оптических систем.важно знать показатели преломления для каких-нибудь определенных лучей, обычно для длины волны 589 ту- (желтая двойная линия паров натрия), с точностью, не превышающей одной или двух единиц четвертого знака после запятой, но в то же время разности показателей двух для
172
Глава V. Разложение сеета при преломлении
различных волн света желательно иметь с точностью до одной ил» двух единиц пятого знака. Эго обстоятельство дает возможность избежать постоянного применения точного гониометра в технических, лабораториях для исследования оптических свойств стекла, сохраняя за втим точным прибором значение контрольного и пользуясь для ежедневных рядовых измерений так называемыми рефрактометрами.
Одним из наиболее распространенных рефрактометров является рефрактометр Пульфриха. Исследуемый образец стекла должен иметь одну совершенную плоскую поверхность (оптическую плоскость) и другую также плоскую, образующую с первой прямой угол. Плоска» поверхность такого образца А (рис. 95) накладывается на верхнюю грань прямоугольной призмы Р, причем между обеими плоскими гранями помещается капля жидкости с показателем преломления, превышающим показатель преломления п исследуемого образца, но не превосходящим показателя преломления N призмы Р. Плоская верхняя грань этой призмы у краев переходит в сферическую поверхность, вследствие f чего избыток жидкости при
накладывании образца выходит на ату поверхность, не мешая освещению даже в том случае, когда поверхность образца меньше поверхности призмы. Образец освещается слева через боковую плоскую грань монохроматическим светом пламени натрия или светом, излучаемым водородной, гелиевой или ртутной разрядной трубкой. Среди лучей, падающих на боковую грань образца, имеются лучи всех возможных направлений от скользящего (2) до некоторого предельного, ограниченного верхним краем боковой грани или экраном, который может быть помещен у этого края грани параллельно ему. Ход луча (1) показав на рисунке с его углами падения и преломления через обе грани призмы Pi присутствие плоско-параллельного слоя жидкости между обоими стеклами не влияет на ход луча. На основании закона преломления (10,4) имеем:
nsin г, — Afsin //,
jYcos г/ — sin ц',
так как угол падения при втором преломлении равен 90°—если преломляющий угол призмы Р точно равен прямому. Для луча (2), скользящего вдоль соприкасающихся граней, /^ = 90°; обозначив для него последний угол преломления буквою г, находим:
/i = ./Vsin г*/,
7Vcos/1/=sin/;
n = — sin2 /. (55,2)
исключая г/> получим:
§5$, Об измерениях показателей преломления очтичегких стекол
173
Угол преломления скользящего луча (2) наименьший из всех возможных углов преломления; среди лучей, вышедших через вторую грань призмы Р в воздух, имеются лучи всех возможных направлений, но лучей с углом преломления меньшим, чем г, нет. Поэтому, если на пути всех этих лучей поместить зрительную трубу, то мы увидим фокальную плоскость ¦объектива разделенной на две части, из которых одна освещена монохроматическим светом, другая темная; явление уже было рассмотрено в § 44 (рис. 56). Если источником спета служит разрядная газовая трубка (водородная, гелиевая или ртутная), дающая несколько спектральных линий в спектроскопе, то может случиться, что в поле зрения тру:ы картин и, даваемые лучами различного цвета, наложатся друг на друга; чтобы разделить их, нужно закрыть часть боковой грани образца А экраном; тогда угол i! может быть уменьшен до любого значения, близкого к i.
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 254 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed