МӨЛДІР ДЕНЕЛЕРДІҢ СЫНУ КӨРСЕТКІШТЕРІН МИКРОСКОП КӨМЕГІМЕН АНЫҚТАУ

ЖҰМЫСТЫҢ МАҚСАТЫ:
а) заттардың сыну көрсеткіштерінің физикалық мағынасын түсіну.
б) сыну көрсеткішін анықтау әдістемесін үйрену.
ҚАЖЕТТІ ҚҰРАЛ-ЖАБДЫҚТАР: шкаласының дәлдігі 0,01мм болатын сағат типті индикатор орнатылған микроскоп, шыны пластинкалар, микрометр.

ҚЫСҚАША ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ
Заттардың сыну көрсеткіші n оның химиялық құрылымын, тығыздығын, электродинамикалық тұрақтысы(с) және т.б анықтайтын басты сипаттамасы болып табылады.
Максвелл теориясынан электромагниттік толқындардың бар екендігі және олардың бостықта электродинамикалық тұрақтыға тең жылдамдықпен таралатыны шығады. Ендеше, жарық- электромагниттік толқын. Сонымен қоса n=c/ϑ , мұндағы ϑ -берілген ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы. ϑ=c/√με, мұндағы√με=n (заттың абсолют сыну көрсеткіші), ал ε,μ-ортаның диэлектрлік және магниттік өтімділіктері. Осыдан, сыну көрсеткіші n-нің изотропты заттардың электрлік және магниттік қасиеттерімен тығыз байланысты екендігі көрініп тұр.
ҚОНДЫРҒЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ
Берілген жұмыста лабораториялық қондырғы ретінде микроскоп, ал зерттелетін зат ретінде сыну көрсеткіштері бірдей әртүрлі қалыңдықтағы екі шыны пластинка алынады.
Егер микроскоп столигіне зерттелетін шыны пластинканы белгі астыңғы жағында қалатындай етіп орналастырсақ, онда микроскоп арқылы оның кескінін көруге болады., ал анық кескінін алу үшін микроскоп тубусын біраз көтеру керек. Шыны арқылы нәрсені қарағанда ол тубус көтерілген биіктікке көтерілгендей болып көрінеді(1-сурет)
Зерттелетін шыны пластинканың тубус көтерілген кездегі қалыңдығы мен шынының сыну көрсеткіші арасында байланыс бар. Осы байланысты анықтау үшін сәуленің А нүктесінен шыны пластинка арқылы өтуін қарастырайық. Осы кезде көзіміз А нүктесі арқылы өтетін жазықтыққа түсірілген нормаль бойында болады деп есептейміз және АВ сәулесі мен нормаль арасындағы бұрыш γ өте аз.


Екі орта шекарасында АВ сәулесі сынады және пластинкадан ауаға өткен кeзде шекараға түсірілген нормальмен α бұрышын жасайды. Ол α бұрышы мен ортаның сыну көрсеткіші арасындағы байланыс мынаған тең:
n=sinα/sinγ (1)
Бақылаушыға зерттелініп отырған сәуле А нүктесінен емес, a биіктікте орналасқан A^’ нүктесінен шығатындай болып көрінеді(a=〖AA〗^’).∆ABC үшбұрышынан BC=d∙tgγ , ал ∆A^’ BC үшбұрышынан BC=(d-a)∙tgα немесе d∙tgγ=(d-a)∙tgα , осыдан
d/(d-a)=tgα/tgγ=n
Бірақ α және γ бұрыштары өте аз екендіктерін ескерсек, онда
d/(d-a)=sinα/sinγ=n (2)
Сонымен, пластинканың қалыңдығы d мен микроскоп тубусының көтерілу биіктігін a өлшеп, шынының ауаға қатысты сыну көрсеткішін анықтауға болады.

ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУ ТӘРТІБІ
Өлшеуіш құрылғылармен танысып, олардың дәлдігін орнату керек.
Микрометрлік винт барабанының шкаласын нөлге қою керек.
Микроскоп үстеліне екі жағынан белгі қойылған шыны пластинканы орналастырады.
Жоғарғы винттің (кремольер) көмегімен окулярды белгіге жақындату қажет.
Төменгі микрометрлік винт арқылы микроскоп тубусын алдымен бір белгінің, содан соң екінші белгінің анық бейнесін алғанға дейін жақындатамыз. Сонымен қатар барабанның толық айналым санын N және соңғы айналымның бөлік санын M санап отыру керек. Осы мәндердің бөлік құнына көбейтілген шамаларының айырымы шынының a қалыңдығын (болжамды) береді.
1-кестеге N және M мәндерін жазамыз.
Микрометрдің көмегімен пластинканың қалыңдығын
d бірнеше рет өлшейміз және мәндерін кестеге жазамыз. Есептеу жүргізу үшін орта мәні алынады
№ N M a,мм d N ∆n nшын=nорт±〖∆n〗_орт

Орта мән

ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ
Микроскоп тубусының жүріс ұзындығын мына формуламен есептейміз: a=0.1N+0.002M,мм
Сыну көрсеткішін n=d/(d-a) формула арқылы есептейміз.
Сыну көрсеткішінің орташа мәнін табамыз: nор= (∑_(i=1)^n▒n_i )/N
Абсолюттік қателіктің орташа мәнін табамыз: : ∆nор= (∑_(i=1)^n▒〖∆n〗_i )/N, мұндағы 〖∆n〗_i=∣n_i-n_ор∣
Сыну көрсеткішінің орташа квадраттық қателігін табу:
S=√((〖∆n〗_(1 )^2+...+〖∆n〗_7^2)/7)
Сыну көрсеткішінің салыстырмалы қателігін табу:
ε=(∆n_ор)/n_ор ∙100%
Сыну көрсеткішінің шын мәнін мына түрде жазу керек: nшын=nорт±〖∆n〗_орт

ҚОРЫТЫНДЫ:
Микроскоп көмегімен шынының ауаға қатысты сыну көрсеткішін пластинканың қалыңдығы d мен микроскоп тубусының көтерілу биіктігін a өлшеу арқылы анықтауға болатыны тәжірибе жүзінде дәлелденді. Шынының сыну көрсеткіші теория бойынша n=1,5 тең, ал осы тәжірибе арқылы табылған мән n=1,567 тең болды. Салыстырмалы қателік 4,52%.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
1.Геометриялық оптиканың негізгі заңдары.
2.Ортаның сыну көрсеткіші мен жарық жылдамдығы арасындағы байланыс.
3.Неліктен нәрсені шыны арқылы қарағанда жақын сияқты болып көрінеді?
4.Толқындардың сыну заңын жаз.
5.Осы лабораториялық жұмыстың негізгі формуласын көрсет. ������� ������ ��� dle ������� ��������� ������