Измерение скорости световых волн в различных средах
Автор: miss.di • Ноябрь 15, 2020 • Лабораторная работа • 795 Слов (4 Страниц) • 1,496 Просмотры
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
[pic 1]
МИНЕСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и технической физики
Отчет по лабораторной работе № 10
По дисциплине Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема работы: «Измерение скорости световых волн в различных средах»
Выполнил: студент гр. ИГ-19-2 Галиакберов А.Н.
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Дата:
Проверил: Доцент Ломакина Е.С.
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2020
Цель работы: Определить скорость света в воздухе, воде и акриловом стекле, а также определить показатели преломления этих сред.
Явления, изучаемые в работе: электромагнитная индукция
Краткое теоретическое содержание:
Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин:
Скорость света в вакууме относится к физическим постоянным. Это скорость передачи электромагнитных взаимодействий в свободном от вещества пространстве. Её значение не зависит от частоты волн и по результатам измерений принято равным:
c = (299 792 456,2 ± 1,1) м/с ≈ 3∙108 м/с.
Величина скорости света не зависит от того, относительно какой системы отсчёта она определяется. Скорость света в вакууме не зависит от движения источника или приёмника, от движения системы отсчёта, в которой выполняются эксперименты по её измерению.
Вся теория электромагнитного поля сводится к четырем уравнениям Максвелла в среде. В дифференциальной форме:
[pic 2],
[pic 3]
[pic 4],
[pic 5],
где [pic 6], где [pic 7] (закон Ома) - плотность тока проводимости, индукции [pic 8] и [pic 9]связаны с напряженностями [pic 10] и [pic 11] соотношениями
[pic 12], [pic 13].
Изменение во времени [pic 14] порождает вихревое электрическое поле [pic 15], изменяющееся в окружающем пространстве. А изменение [pic 16] порождает переменное вихревое поле [pic 17]. Из этого следует возможность существования переменных электромагнитных полей вдали от зарядов и токов проводимости не только в среде, но и в вакууме ([pic 18]). Электрические и магнитные переменные поля взаимно порождают друг друга, удаляясь от источника, и теряют связь с ним. Возникает электромагнитная волна. Источниками электромагнитных волн являются электрические заряды, движущиеся с ускорением, переменные токи и изменяющиеся во времени электрические и магнитные поля.
Пояснения к физическим величинам, их единицы измерений.
с – скорость света в воздухе, м\с
хср – среднее значение перемещения х, м
– частота опорного сигнала, равная частоте модуляции светового сигнала, МГц[pic 19]
– расстояние, которое свет проходит за время t[pic 20][pic 21]
t – время, мкс[pic 22]
Схема установки:
[pic 23]
Рисунок 1 – Функциональная схема установки
Основные расчётные формулы
Скорость света в воздухе: [pic 24]
Абсолютный показатель преломления акрила: [pic 25]
Скорость света в акриле: [pic 26]
...