Когда прибор для наблюдения колец Ньютона погрузили в жидкость, диаметр восьмого темного кольца уменьшился от 2,92 до 2,48 см. Чему равен показатель преломления жидкости?
от

1 Ответ

Дано:  
d1 = 2,92 см = 0,0292 м (диаметр восьмого темного кольца до погружения в жидкость);  
d2 = 2,48 см = 0,0248 м (диаметр восьмого темного кольца после погружения в жидкость).

Найти:  
n - показатель преломления жидкости.

Решение:  
Используя формулу для радиуса темных колец в проходящем свете:
r = sqrt((m + 0.5) * λ * R * (n - 1)),
где m - порядок кольца, λ - длина волны света, R - радиус кривизны линзы, n - показатель преломления среды.

Так как диаметр колец уменьшился в 1,25 раза, соответственно, радиус уменьшился в 1,25 раза:
d2 = 1.25 * d1,
r2 = 0.625 * r1.

Теперь можем выразить показатель преломления через известные величины:
0.625 * r1 = sqrt((m + 0.5) * λ * R * (n - 1)),
0.625^2 * r1^2 = (m + 0.5) * λ * R * (n - 1),
0.390625 * r1^2 = (m + 0.5) * λ * R * (n - 1).

Аналогично для второго случая:
r2^2 = (m + 0.5) * λ * R * (n - 1).

Теперь отношение уменьшения радиусов:
(r2^2) / (r1^2) = (0.390625 * (m + 0.5) * λ * R * (n - 1)) / ((m + 0.5) * λ * R * (n - 1)) = 0.390625,
0.390625 = 0.390625,
n - 1 = 1,
n = 2.

Ответ:  
Показатель преломления жидкости составляет примерно 2.
от