- •Волновые свойства света
- •Изучение интерференции света от двух щелей
- •Краткая теория
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение дифракции фраунгофера от одной и от двух щелей
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Дифракция света на одномерной и двумерной дифракционных решетках
- •Краткая теория
- •Дифракция на двумерной дифракционной решетке
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Поляризация света при отражении и преломлении света на границе двух диэлектриков
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная проверка закона малюса
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Свойства лазерного излучения
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •1. Проверка выполнения закона Малюса для лазерного излучения
- •II. Определение длины волны лазерного излучения
- •Контрольные вопросы
- •Измерение температуры и интегрального коэффициента излучения тела методом спектральных отношений
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Устройство и принцип работы
- •Устройство оптического блока
- •Устройство электронного блока
Методика эксперимента
Р
Рис. 2
Экран наблюдения (обычный лист бумаги) располагается на расстоянии , отсчитываемом от точки , – координата точки наблюдения равна расстоянию .
Рассмотрим две световые волны, прошедшие сквозь щели. Оптическая разность хода двух волн от плоского фронта падающей волны до щелей равна , а оптическая разность хода волн после прохождения щелей равна ( ). На экран две волны приходят с разностью хода . Рассчитаем . Из прямоугольных треугольников и :
,
, ,
.
При условии : :
,
,
или
.
Тогда
.
Из условия максимума для интерферирующих волн – , где получим – координаты точек экрана с максимальной интенсивностью света. Расстояние между ними . Измеряя между серединами ярких полос, можно рассчитать расстояние между щелями :
. (1)
Порядок выполнения работы
По приложению к лабораторным работам (прил. 1) ознакомьтесь с устройством оптического блока.
Выведите из рабочей зоны оптические узлы 4, 5, 6, 7 за исключением защитного экрана 3 (прил. 1), плавно поворачивая их в левую сторону до упора.
Убедитесь, что кнопки 17 и 25 отжаты.
Включите электропитание установки кнопкой 22 «Сеть».
Внимание! Запрещается вставлять и вынимать вилку питания при нажатой кнопке «Сеть», а также включать и выключать кнопку «Сеть» при включенном лазере.
Включите лазерный источник света, нажав кнопку 17, при этом должен загореться соответствующий индикатор 14.
Внимание! Категорически запрещается смотреть на прямое лазерное излучение, вносить в рабочую область предметы, способные отражать лазерное излучение (браслеты, зеркала, кольца, …).
Вращая турель 2 (прил. 1) установите пиктограмму с двумя щелями под лазерным источником света в положение, перпендикулярное направлению светового потока. При этом риска на втулке должна указывать на .
Положите чистый лист бумаги на верхнюю крышку электронного блока 11, который будет играть роль экрана.
Наблюдайте интерференционную картину в виде чередующихся максимумов и минимумов интенсивности света.
Отметьте на бумаге центр нулевого максимума и центры трех или четырех максимумов влево и вправо от нулевого.
Измерьте линейкой и запишите в табл. 1 расстояние между крайними отмеченными максимумами.
Рассчитайте среднее расстояние между соседними максимумами интенсивности света по формуле , где – число отмеченных максимумов.
Повторите пункты 7 – 11 для углов и , которые устанавливаются поворотом втулки .
Отключите источник лазерного излучения кнопкой 17 и всю установку кнопкой 22 «Сеть».
Рассчитайте по формуле (1) значения величины (расстояние между щелями) для каждого из выбранных в работе углов (значение величины указано на панели, ). Результаты занесите в табл. 1.
Определите среднее значение величины .
Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности по методу косвенных невоспроизводимых измерений, запишите окончательный результат, сделайте вывод.
Таблица 1
N п/п |
|
|
N |
|
|
L |
d |
<d> |
Δd |
ε |
град |
мм |
|
мм |
мкм |
мм |
мкм |
мкм |
мкм |
% |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|