Методические указания к выполнению лабораторных работ по физике (раздел «Оптика») Волгоград 2007 (стр. 1 из 14)
Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Волгоградский государственный
медицинский университет
Медико-биологический факультет
Кафедра физики
О.В. Рвачева, А.М. Чмутин
ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ
Методические указания к выполнению
лабораторных работ по физике (раздел «Оптика»)
Волгоград 2007
УДК 612.821
ББК 22.21я73
Р29
Рецензент
канд. мед. наук, зам. директора МНТК «Микрохирургия глаза
им. академика С.Н. Федорова», Волгоградский филиал, Л.Н. Борискина
Печатается по решению учебно-методической комиссии
медико-биологического факультета ВолГМУ
(протокол № 3 от 27.03 2007 г.)
Физический практикум [Текст] : метод. указ. к выполнению лабораторных работ по физике (раздел «Оптика»)
/ О. В. Рвачева, А. М. Чмутин ; ВолГМУ, Мед.-биол. фак., Каф. физики. – Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2007. – 60 с.
ISBN 978-5-9669-0293-3
Изложены и структурированы указания к подготовке, выполнению, оформлению и защите лабораторных работ по дисциплине «Физика» (раздел «Оптика»).
Предназначены для студентов всех специальностей Волгоградского государственного медицинского университета, а также могут быть полезны для студентов специальности 350600 Судебная экспертиза Волгоградского государственного университета.
ББК 22.21я73
ISBN 978-5-9669-0293-3
 |
Содержание
| Предисловие………………………………………………………………………………….. Введение …………………………………………………………………………………...…. Лабораторная работа № 1. Поляризация света ………………………………………..…… Лабораторная работа № 2. Отражение света ……………………………………………..... Лабораторная работа № 3. Поглощение света …………………………………………...… Лабораторная работа № 4. Преломление света ……………………………...…………..… Лабораторная работа № 5. Дисперсия света …………………………………………..…… Лабораторная работа № 6. Интерференция света ………………………………………..... Лабораторная работа № 7. Дифракция света ……………………………..………………... Лабораторная работа № 8. Распространение света ………………………………………... Лабораторная работа № 9. Восприятие света ……………………………………………… Лабораторная работа № 10. Тонкая линза ………………………………………….……… Лабораторная работа № 11. Матовый экран ………………………………………………. Лабораторная работа № 12. Волоконный световод ……………………………………….. Списки литературы…………………………………………………………………………... Приложение А ……………………………………………………………………………….. Приложение В ………………………………………………………………………………... Приложение C ………………………………………………………………………………... Приложение D ……………………………………………………………………………….. Приложение E ………………………………………………………………………………... | 4 5 6 9 13 16 19 22 25 29 33 37 40 44 48 50 51 53 55 56 |
Предисловие
Настоящие методические указания являются логическим продолжением книги М.В. Белодедова, А.М. Чмутина «Физический практикум: Методические указания к выполнению работ по курсу физики (раздел «Оптика»)» [30]. Однако теперь в перечне лабораторных работ все больше прослеживается направленность не только на технические, но и на медицинские приложения оптической науки. Кроме того, при написании текста учтен двухлетний опыт эксплуатации лабораторных установок на кафедре физики МГУП и кафедре прикладной физики ВолГУ. Были поставлены новые лабораторные работы – в приложениях появились новые справочные данные. Появились новые учебные издания – значительно изменился список рекомендуемой литературы. Добавлены иллюстрации.
Тем не менее, несмотря на столь существенные изменения, мы постарались сохранить не только структуру, но и стиль издания. Практика показывает, что совмещение методических указаний с лекционным материалом в форме методических пособий не только резко ограничивает студента с точки зрения разнообразия получаемой информации и подходов к усвоению материала, но и просто отучает работать с литературой. А столь популярный Интернет при изучении классических основ естественных наук – отнюдь не подспорье.
Авторы признательны заведующему кафедрой физики Волгоградского государственного медицинского университета (ВолГМУ) Евгению Сергеевичу Верстакову за постановку методической задачи, за пристальное внимание к получаемым результатам и рецензенту – заместителю директора Волгоградского филиала МНТК «Микрохирургия глаза им. акад. Федорова С.Н.» Людмиле Николаевне Борискиной – за ценные практические замечания. Авторы выражают искреннюю благодарность доценту кафедры физики Московского государственного университета печати (МГУП) Михаилу Владимировичу Белодедову за предоставление технических материалов упомянутого выше издания. Особая благодарность доценту кафедры ТЭРА Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) Николаю Михайловичу Зотову, чьим старанием лабораторные работы были обеспечены точной механикой. Отдельная благодарность доценту кафедры оптических технологий Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО) Сергею Федоровичу Старовойтову за помощь в расчете, проектировании и изготовлении оригинальной оптики.О. Рвачева, А. Чмутин
Волгоград, 2007
Введение
В методических указаниях отсутствует теоретический раздел. Основная причина этого кроется в различии базовых учебников, по которым преподается физика в ВолГМУ [1, 2] и прикладная оптика в ВолГУ [13, 14, 15]. Соответственно, и ссылки на рекомендуемую для подготовке к каждой лабораторной работе литературу даются в двух вариантах: первый абзац для студентов-медиков, второй – для экспертов. Исчерпывающий список дополнительной литературы приведен в конце книги без цитирования.
Общий порядок проведения лабораторных работ включает в себя следующие этапы:
- подготовка к лабораторной работе (изучение настоящих методических указаний и рекомендованной литературы), завершающаяся сдачей допуска по избранным преподавателем контрольным вопросам;
- выполнение лабораторной работы (последовательность которого детально изложена в настоящих методических указаниях), завершающееся визированием у преподавателя протокола измерений с опытными данными и расчетными результатами;
- оформление отчета по лабораторной работе (совокупность материалов которого приведена в настоящих методических указаниях), этот этап – единственный после получения допуска, рассчитан на внеаудиторное выполнение;
- защита лабораторной работы (форма и порядок которой всецело определяются преподавателем индивидуально или, не дай Бог, коллективно – кафедральной комиссией).
При этом отметим, что в методических указаниях обобщен только перечень сведений, которые должны содержаться в отчете по каждой лабораторной работе, и намеренно не конкретизированы ни порядок заполнения таблиц, ни выкладки по анализу погрешностей, ни формулировки выводов. Авторы, не первый год преподающие в вузах, считают, что к третьей части курса физики (каковой является раздел «Оптика»), а тем более к спецкурсам (начинающимся с дисциплины «Прикладная оптика»), студенты уже должны уметь делать правильный выбор формы представления результатов, выкладок и формулировок самостоятельно.
И, наконец, пожелания: авторы очень надеются, что хоть в третьем тысячелетии студенты будут обладать начальными навыками использования компьютера (работа с файлами, набор текста, построение графиков, вывод на печать и проч.), – это, конечно, не облегчит долю преподавателя, но заметно поможет практической работе в лаборатории. Кроме того, следует помнить, что в лаборатории 99 % критических ситуаций обязаны своим возникновением отнюдь не пренебрежению правилами техники безопасности, а обычной неаккуратности и/или неадекватному поведению.
Лабораторная работа № 1
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
Цель работы: изучение закономерностей прохождения света через поляризующие устройства.
Задача работы: экспериментально определить степень поляризации естественного света поляроидом.
Техника безопасности
При выполнении лабораторной работы студент может столкнуться со следующими опасными и вредными производственными факторами:
- сетевое переменное напряжение (220 В, 50 Гц);
- значительная масса отдельных составных частей лабораторной установки.
Отсюда вытекают следующие требования техники безопасности при выполнении лабораторной работы:
- подключение (отключение) электрических устройств к сети должно производиться только в присутствии преподавателя или лаборанта;