Описание прибора

Установка, применяемая в данной работе для наблюдения интерференционных колец Ньютона в отражённом свете, изображена на рис. 11.

Рис. 11

От источника света S луч проходит через светофильтр K и падает на полупрозрачную пластинку M, расположенную под углом к плоскости светофильтра. Монохроматический свет, отражаясь от пластинки М, проходят через плоско-выпуклую линзу L, которая лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке E. Кольца Ньютона рассматриваются в микроскоп Д. С помощью окулярного микрометра можно измерить диаметры интерференционных колец. Цена деления окулярного микрометра указана на корпусе установки.

Проведение измерений и обработка результатов

1. Определение радиуса кривизны линзы:

• включить осветитель;

• проверить резкость картинки и правильность расположения интерференционных колец Ньютона на шкале окуляра;

• поставить перед осветителем красный светофильтр ( нм) ;

• отсчитать по окулярной шкале диаметры первого и последующих тёмных колец;

• измерить диаметры и , сделав соответствующий перерасчёт на увеличение, даваемое микроскопом, и занести данные в таблицу;

Номер кольца N	Диаметр кольца , м	Квадрат диметра кольца , м^2

• из формулы (5) следует:

, (6)

т.е. квадрат диаметра тёмных колец линейно зависит от номера кольца. Поэтому, построив зависимость квадрата диаметров тёмных колец от их порядкового номера N, по наклону этой прямой определить радиус кривизны линзы:

,

где – тангенс угла наклона прямой.

• из формулы (5) найти радиус кривизны линзы .

2. Определение длины световой волны, пропускаемой зелёным светофильтром:

• поставить зелёный светофильтр пред осветителем;

• измерить диаметры тёмных интерференционных колец;

• результаты записать в таблицу;

• построить график зависимости квадратов диаметров от номера кольца (прямая линия);

• определить длину волны зелёного света через тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс:

; .

Контрольные вопросы и задания

1. Сформулировать условие когерентности световых волн (источников).

2. Сформулировать принцип суперпозиции электромагнитных волн. Как можно найти амплитуду результирующего колебания при наложении когерентных и некогерентных волн? Дать развёрнутое определение интерференции света, геометрической и оптической разности хода лучей. Написать и объяснить условия минимума и максимума интенсивности света при интерференции.

3. Рассказать о способах получения когерентных волн из естественного света (зеркала Френеля, билинза Бие, щель Юнга, бипризма Френеля).

4. Как рассчитать интерференционную картину от двух источников?

5. Объяснить образование интерференционных колец Ньютона. Чему равны радиусы тёмных и светлых колец в отражённом и проходящем свете?

6. Сделать вывод рабочей формулы.