1. Наблюдение преломления света плоскопараллельной пластиной

Цель работы:

исследовать влияние прозрачной пластины с параллельными гранями на распространение светового луча.

Оборудование:

источник электропитания,

лампа,

ключ,

пластина с параллельными гранями,

кювета с водой,

планшет,

лист с разметкой,

соединительные провода.

Ход работы

1. Накройте планшет листом с разметкой. На листе разместите лампу и ключ. В 3 - 4 см от лампы поставьте экран со щелью.
2. Лампу соедините с ключом и подключите к источнику электропитания.
3. Включите лампу и, перемещая экран, добейтесь, чтобы выходящий из его щели узкий луч света распространялся вдоль центральной линии разметки.
4. В 3 - 4 см от экрана разместите стеклянную пластину так, чтобы свет падал под некоторым углом на середину ее малого основания. Схема установки изображена на рисунке 1.
5. Обратите внимание на то, как изменился ход луча, вышедшего из пластины, по сравнению с тем, каким он был до падения света на пластину.
6. Поворачивая пластину относительно падающего на нее света, установите как меняется ход луча, вышедшего из пластины, в зависимости от угла падения света на ее поверхность.
7. Увеличивая угол падения света на пластину до такой величины, при которой вышедший луч еще хорошо виден, заметьте величину смещения вышедшего из пластины луча.

8. Поставьте пластину на большое основание (рис. 2), но так, чтобы угол падения света на боковую грань не изменился, и вновь заметьте смещение вышедшего из пластины луча.
9. Сделайте вывод о том, как толщина пластины влияет на смещение светового луча.
10. Замените стеклянную пластину прозрачной кюветой, заполненной водой.
11. Установите, может ли прямоугольная кювета с водой оказывать на распространение света такое же действие, как стеклянная пластина с параллельными гранями.
12. Подготовьте отчет о проделанных наблюдениях, в котором необходимо:
- нарисовать ход луча света через пластину с параллельными гранями,
- указать как величина угла падения света на одну из параллельных граней влияет на ход вышедшего из пластины луча,
- указать как толщина пластины влияет на ход вышедшего из пластины луча,
- сравнить действия стеклянной пластины с параллельными гранями и прямоугольной кюветы с водой на распространяющийся через них световой луч.

2. Измерение длины световой волны

Цель работы:

ознакомиться с методом определения длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

Оборудование:

источник электропитания,

лампа,

ключ,

экран со щелью,

дифракционная решетка,

магнитный держатель,

планшет,

лист с разметкой,

соединительные провода.

Ход работы

1. Соберите установку, как показано на рисунке. Планшет накройте листом с разметкой. На одном краю планшета поверх листа с разметкой размещают лампу, ключ и экран. Лампу устанавливают так, чтобы ее нить накала располагалась над осевой линией координатной сетки. Плоскость экрана и нить накала лампы должны располагаться на одной линии координатной сетки.
2. Лампу и ключ соедините последовательно и подключите к источнику электропитания.
3. На противоположной стороне планшета установите держатель с закрепленной на нем дифракционной решеткой. Центр дифракционной решетки должен располагаться на одной линии с центром нити накаливания лампы.
4. Включите лампу и, посмотрев на нее сквозь дифракционную решетку, пронаблюдайте дифракционные спектры первого порядка. Чтобы увидеть дифракционную картину необходимо смотреть на лампу под некоторым углом относительно линии, соединяющей решетку и лампу.
5. Перемещая экран вдоль координатной линии, совместите его щель с линией красного цвета дифракционного спектра.
6. Измерьте по координатной сетке расстояние от лампы до решетки и расстояние от середины нити лампы до щели экрана.
7. Используя формулу для определения положения дифракционного максимума, вычислите величину длины волны красного света.
8. Повторите измерения и вычислите длину волны фиолетового света.
9. Сопоставьте результаты вычислений и укажите какому цвету соответствует меньшая длина волны.

3. Наблюдение поляризации света

Цель работы:

Исследовать зависимость интенсивности света, прошедшего через два поляроида от их взаимной ориентации; 2. Наблюдать поляризацию света при отражении и установить ее зависимость от материала отражающего предмета и угла падания.

Оборудование:

источник электропитания,

лампа,

ключ,

экран со щелью,

поляроиды в оправах (2 шт.),

магнитный держатель (2 шт.),

прозрачная пластина,

зеркало,

планшет,

лимб,

соединительные провода.

Ход работы

1. Установите на планшет лампу с ключом и соберите цепь для ее включения.
2. Рядом с лампой поместите держатель с поляроидом. На расстоянии 4 - 5см от первого разместите второй поляроид, а за ним экран. Схема установки для первой части работы показана на рисунке 1.
3. Включите лампу и скорректируйте положения поляроидов. Поляроиды должны располагаться параллельно друг другу, а их центры устанавливают на одной высоте с нитью накала лампы и на одной линии, идущей от лампы к экрану. Стрелки на оправах поляроидов ориентируют в одну сторону. На экране при этом наблюдают светлое пятно равномерной освещенности.
4. Поверните поляроид на первой оправе на 90^o относительно горизонтальной оси и определите, как при этом изменится яркость светового пятна на экране.
5. Определите, как изменится яркость экрана при повороте второго поляроида также на 90^o.
6. Поверните поляроид на первой оправе на 360^o и определите сколько раз при этом менялась яркость пятна на экране.
7. Повторите опыт со вторым поляроидом и сделайте вывод о влиянии взаимной ориентации поляроидов на интенсивность прошедшего через них светового потока.
8. Рядом с лампой поместите экран со щелью. С другой стороны экрана положите на планшет лимб, в центре которого установлен держатель с прикрепленным зеркалом. Световой пучок, вышедший из щели экрана, должен падать на середину зеркала под углом около 50^o 60^o.

9. На пути отраженного зеркалом света поместите держатель с поляроидом. Схема установки для этой части работы показана на рисунке 2.
10. Посмотрите на отражение лампы в зеркале через поляроид и вращая его относительно горизонтальной оси определите, удается ли обнаружить поляризацию света, отраженного зеркалом.
11. Замените зеркало прозрачной стеклянной пластиной, повторите опыт и сделайте вывод о том, как материал отражающего свет предмета влияет на поляризацию света при отражении.
12. Меняя угол падения света на пластину определите, как от этого зависит степень поляризации отраженного света.

4. Наблюдение явления дисперсии

Цель работы:

изучение дисперсии света в воде.

Оборудование:

источник электропитания,

лампа,

ключ,

экран со щелью,

кювета с водой,

соединительные провода,

лист белой бумаги.

Ход работы

1. Установите на планшет лампу с ключом и соберите цепь для ее включения.
2. В 3 - 4 см от лампы поместите экран со щелью.
3. В 3 - 4 см от экрана по другую его сторону установите кювету с водой.
4. Включите лампу и направьте световой луч, вышедший из щели экрана на середину узкой грани кюветы.
5. Поворачивая кювету относительно падающего луча, добейтесь, чтобы из ее широкой грани вышел окрашенный световой луч.
6. Изготовьте самодельный экран, согнув лист белой бумаги под прямым углом и, разметив его на пути луча, вышедшего из кюветы, наблюдайте полученный спектр.
3. Определите, в каком порядке чередуются цвета спектра относительно основания преломляющей призмы. Положение основания призмы можно указать, если рассматривать прямоугольную кювету как две треугольные призмы, имеющие вершины с углами 90^o, которые соединены вместе своими основаниями так, что образуют прямоугольный параллелепипед. Ход лучей в опыте показан на рисунке.