- •Лабораторная работа № 1
- •Цель работы.
- •Принадлежности.
- •Формула линзы.
- •5. Оптические системы.
- •6. Аберрации.
- •7. Ход работы.
- •8. Контрольные вопросы.
- •9. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 2
- •Изучение микроскопа и рефрактометра. Определение показателя преломления стеклянной пластинки и жидкости
- •Цель работы.
- •2. Микроскоп, его устройство.
- •3. Показатель преломления.
- •4. Рефрактометр.
- •5. Дисперсия света.
- •6. Ход работы
- •7. Контрольные вопросы.
- •8. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 3
- •Определение радиуса кривизны стеклянной линзы по кольцам Ньютона
- •Цель работы.
- •3. Необходимые предварительные знания.
- •4. Кольца Ньютона
- •5. Интерференция в тонком клине.
- •6. Ход работы.
- •7. Обработка экспериментальных данных.
- •8. Контрольные вопросы.
- •9. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 4
- •Изучение интерференции света в плоскопараллельной пластине. Определение показателя преломления пластины
- •1. Цель работы.
- •2. Введение в волновую оптику.
- •3. Методы наблюдения интерференции
- •4. Когерентность.
- •5 . Интерференция света от плоскопараллельной пластинки.
- •6. Ход работы.
- •7. Обработка результатов.
- •Лабораторная работа № 5
- •Изучение дифракции света на одной щели
- •1. Цель работы.
- •2. Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •3. Дифракции света на щели.
- •4. Ход работы.
- •5. Обработка результатов.
- •6. Контрольные вопросы
- •7. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 6
- •Определение характеристик лазерного диска по дифракционной картине
- •1. Цель работы.
- •2. Двоичная система исчисления.
- •3. Принцип записи и хранения информации на cd.
- •4. Лазерная головка.
- •5. Лазерная запись.
- •6. Теория метода измерения плотности записи.
- •7. Методика проведения измерений.
- •8. Ход работы.
- •9. Контрольные вопросы.
- •10. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 7
- •Определение показателя преломления призмы с помощью оптического гониометра
- •1. Цель работы.
- •2. Назначение гониометра и принцип его работы.
- •3. Назначение и принцип действия коллиматора.
- •4. Назначение и принцип работы зрительной трубы.
- •5 . Работа коллиматора совместно со зрительной трубой.
- •6. Назначение и принцип работы автоколлиматора.
- •7. Методика измерения углов на гониометре.
- •8. Измерение углов призмы методом отражения.
- •9. Автоколлимационный метод измерения углов призмы.
- •1 0. Устройство гониометра.
- •11. Правила снятия отсчёта на гониометре.
- •12. Подготовка гониометра к работе.
- •13. Порядок проведения измерений и оформления результатов.
- •14. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 8
- •Изучение вращения плоскости поляризации оптически активных жидкостей с помощью сахариметра
- •1. Цель работы.
- •2. Поляризация.
- •3. Описание установки.
- •4. Примеры отсчета показаний по нониусу.
- •5. Правила пользования поляриметрическими кюветами.
- •6. Ход работы.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 9
- •Исследование явления Фарадея и определение постоянной Верде для водного раствора сахара
- •1. Цель работы.
- •2. Явление поляризации.
- •3. Ход работы.
- •4. Контрольные вопросы.
- •5. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 10
- •Калибровка монохроматора. Изучение спектров испускания Hg и Na
- •Цель работы.
- •Понятие «спектральный анализ», классификация его типов.
- •Виды спектров испускания.
- •4. Спектр атома водорода.
- •5. Постулаты Бора.
- •6. Калибровка монохроматора.
- •Определение длин волн спектра натрия.
- •8. Контрольные вопросы.
- •9. Задачи по теме.
- •Лабораторная работа № 11
- •Изучение спектров поглощения интерференционных светофильтров с помощью спектрофотометра
- •1. Цель работы.
- •2. Основные характеристики светофильтров.
- •3. Устройство интерференционного светофильтра.
- •4. Спектральные приборы.
- •5. Оптическая схема и принцип работы спектрофотометра.
- •6. Ход работы.
- •7. Содержание отчета.
- •8. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 12
- •Определение концентрации растворов с помощью кфк
- •1. Цель работы.
- •2. Назначение и технические данные.
- •3. Принцип действия.
- •4. Порядок действий при определении концентрации вещества в растворе.
- •5. Ход работы.
- •5.Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 13
- •1. Цель работы.
- •9. Контрольные вопросы.
- •10. Задачи по теме.
- •2. Доза ионизирующего излучения и единицы измерения.
- •3. Дозиметрические приборы.
- •4. Газонаполненные детекторы.
- •5. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 15
- •Определение температуры черного тела при помощи пирометра
- •1.Цель работы.
- •2. Определение и назначение пирометра.
- •3. Классификация пирометров.
- •4. Применение пирометров.
- •5. Принцип действия пирометров.
- •8. Контрольные вопросы.
- •9. Задачи по теме.
Изучение интерференции света в плоскопараллельной пластине. Определение показателя преломления пластины
1. Цель работы.
Изучение интерференции света в плоскопараллельной пластине, экспериментальное нахождение показателя преломления вещества пластинки.
2. Введение в волновую оптику.
Исходя из электромагнитной теории Максвелла, можно сказать, что свет представляет собой поперечные электромагнитные волны. Если частота электромагнитной волны v находится в пределах (4÷7) 1014 Гц, то такая волна, попадая в человеческий глаз, вызывает световое ощущение, и поэтому указанный диапазон частот называют видимым, а электромагнитные волны такой частоты – светом.
При наложении любых волн (звуковых, электромагнитных и т.д.) может происходить перераспределение энергии в пространстве. Такие эффекты перераспределения энергии рассматриваются в теории интерференции и дифракции.
Решение конкретных задач, исходя из уравнений Максвелла, довольно сложно. Часто эту задачу упрощают – рассматривают скалярную поперечную волну и характеризуют ее частотой v или длиной волны =υ /v, где – длина волны в среде и υ – скорость распространения волны в этой среде. Так как физиологическое и т.п. действие электромагнитной волны (а, следовательно, и ее воздействие на различные приемники света) вызывается в основном электрическим полем, то в дальнейшем будет рассматриваться электрическая составляющая световой волны. Мгновенное значение напряженности Е электрического поля описывает следующая функция: Е=Е0cos(t – kr), где Е0 – амплитуда напряженности электрического поля, =2v – круговая частота, t – время, k – волновой вектор, направление которого перпендикулярно фронту волны, а модуль k=2 / ; r – радиус вектор рассматриваемой точки.
3. Методы наблюдения интерференции
И нтерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких когерентных световых волн; частный случай интерференции волн. Интерференция наблюдается на экране или иной поверхности в виде характерного чередования светлых и темных полос или пятен – для монохроматического света или окрашенных участков – для белого света.
И нтерференция возникает только в случае, если разность фаз постоянна во времени, т. е. волны когерентны. До создания лазеров когерентные световые пучки могли быть получены только путём разделения и последующего сведения лучей, исходящих из одного и того же источника света. При этом разность фаз этих колебаний постоянна и определяется только разностью путей, проходимых лучами, или разностью хода . Существует несколько способов создания когерентных пучков света. Например, в опыте Френеля (метод зеркал Френеля) два плоских зеркала, образующих двугранный угол, близкий к 180°, дают два мнимых изображения S1 и S2 источника S. На экране получается светлая полоса при разности хода лучей, равной чётному числу полуволн, и тёмная полоса — при , равной нечётному числу полуволн. Другой способ был предложен Юнгом (рис. 4.1). Свет из отверстия S падает на экран AB с двумя отверстиями (или щелями) S1 и S2. Интерференционная картина наблюдается на экране CD, интерференционная область окрашена.
Для наблюдения интерференции Френель использовал бипризму, которая состояла из двух одинаковых, сложенных основаниями призм с малыми преломляющими углами. Свет от источника преломлялся в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространялись световые лучи, как бы исходящие из мнимых источников, являющихся когерентными.