Микроскоп кӨмегімен аныҚтау

ЖҰМЫСТЫҢ МАҚСАТЫ: а) заттардың сыну көрсеткіштерінің физикалық

мағынасын түсіну.

б) сыну көрсеткішін анықтау әдістемесін үйрену.

ҚАЖЕТТІ ҚҰРАЛ-ЖАБДЫҚТАР: шкаласының дәлдігі болатын сағат

типті индикатор орнатылған микроскоп,

шыны пластинкалар.

5.4.І ҚЫСҚАША ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ

Заттардың сыну көрсеткіші оның химиялық құрылымын, тығыздығын, электродинамикалық тұрақтысы 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 , мұндағы - берілген ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы. , мұндағы (заттың абсолют сыну көрсеткіші), ал , - ортаның диэлектрлік және магниттік өтімділіктері. Осыдан, сыну көрсеткіші -нің изотропты заттардың электрлік және магниттік қасиеттерімен тығыз байланысты екендігі көрініп тұр.

5.4.2 ҚОНДЫРҒЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ

Берілген жұмыста кәдімгі микроскоп және қатты денелердің сызықтық ұлғаю коэффициентерін анықтайтын сағат типті индикатор қолданылады.

Зерттелетін зат ретінде сыну көрсеткіштері бірдей әртүрлі қалыңдықтағы шыны пластикалар қолдануға болады.

Микроскоп столигіне өлшеу дәлдігінің сапасын жақсарту үшін беттік ауданы үлкен шыны пластинка орналастырылады. Ол столикке темір қысқыш арқылы қысылады.

Белгі қойылған зерттелетін шыны пластинка микроскоп столигіне орналасқан үлкен шыны пластинка үстіне қойылады. Ары қарай өлшеулер жүргізіледі.

Егер микроскоп столигіне зарттелетін шыны пластинканы белгі астыңғы жағында болатындай 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 (5.4.1-сурет).

Зерттелетін шыны пластинканың тубус көтерілген кездегі қалыңдығы мен шынының сыну көрсеткіші арасында байланыс бар. Осы байланысты анықтау үшін сәуленің нүктесінен шыны пластинка арқылы өтуін қарастырайық. Осы кезде көзіміз нүктесі арқылы өтетін жазықтыққа түсірілген нормаль бойында болады деп есептейміз және сәулесі мен нормаль арасындағы бұрыш өте аз.

5.4.1-сурет

Екі орта шекарасында сәулесі сынады және пластинкадан ауаға өткен кезде шекараға түсірілген нормалмен бұрышын жасайды. Ол бұрышы мен ортаның сыну көрсеткіші арасындағы байланыс мынаған тең:

(5.4.1)

Бақылаушыға зерттелініп отырған сәуле нүктесінен емес, биіктікте орналасқан нүктесінен шығатындай болып көрінеді . үшбұрышынан , ал үшбұрышынан немесе , осыдан

Бірақ және бұрыштары өте аз екендіктерін ескерсек, онда , .

(5.4.2)

Сонымен, пластинканың қалыңдығы мен микроскоп тубусының көтерілу биіктігін өлшеп, шынының ауаға қатысты сыну көрсеткішін анықтауға болады.

5.4.3 ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУ РЕТІ

1. Зерттелетін шыны пластинканың қалыңдығын алдын-ала өлшеп алыңдар. Ол үшін микроскоп тубусындағы индикатордың өлшеу штифінің ұшы микроскоп столигіне тиіп тұратындай етіп орналастырамыз (кішкене стрелкасы бүтін миллиметрлерді, ал үлкен стрелкасы миллиметрдің жүздік бөліктерін көрсетіндей болу керек). Қажет болған жағдайда микроскоп тубусын индикатормен бірге қозғай отырып алдымен индикатордың кішкене стрелкасы нөльге келетіндей, сонан соң индикаторды бұра отырып жүздік бөліктер көрсететін шкала да нөлге келетіндей етіп орналастырамыз. Бұл кезде стрелканы қою керек. Индикатордың өлшеу штифтін жоғары жағынан ақырындап көтеріп, микроскоп столигіне зерттелетін шыны пластинканы қоямыз да индикатор штифін төмен түсіреміз. Оның ұшы шыны пластинкаға тию керек. Осылай пластинканың қалыңдығын бірнеше рет (3 реттен кем емес) өлшеп алып, орта мәнін аламыз (5.4.1-кестеге толтырамыз).

5.4.1- кесте

Тәжірибе рет саны	Бірінші көрсетуі	Екінші көрсетуі
1.
2.
3.
Орта мән

2. Микроскоп тубусын көтереді. Одан соң микроскоп столигіне белгіленген жағы үстіне қарайтындай етіп, шыны пластинканы қойып, белгінің кескінін аламыз. Осы кезде кішкене стрелкасы бүтін миллиметрді (немесе нөльді), ал үлкен стрелкасы миллиметрдің жүздік бөліктері нөлді немесе қандай да бір бүтін бөлік шкаласын көрсетіндей болу керек. Индикатор көрсетуі -ді 2-кестеге толтырамыз. Бұдан соң индикатордың өлшеу штифін жоғары көтеріп микроскоп столигіне белгіленген жағы астыға қарайтындай етіп шыны пластинканы қоямыз.

Шыны пластинканың орналастырып алғаннан кейін микроскоп тубусын ақырындап түсіреміз, белгінің анық кескінін аламыз да индикатор көрсетуін жазып аламыз. Осы алынған екі мәндер арқылы шамасын табамыз. Жоғарыда көрсетілген өрнекке қойып шынының сыну көрсеткішін анықтаймыз. Осы тәжірибені бірнеше рет қайталап, өлшеу нәтижелерін 5.4.2-кестеге толтырамыз.

5.4.2-кесте

Өлшеу саны	Пластинка қалыңдығы	Индика-тордың бірінші көрсетуі	Индика- тордың екінші көрсетуі	Микроскоп тубусының орын ауыстыруы	Шынының сыну көр-сеткіші
1.
2.
3.
Орта мән

Нақты мәнді мына түрде көрсету керек:

5.4.4 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?