Основы оптики - ЛР №1 (11)
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНОЙ ФОТОНИКИ И ВИДЕОИНФОРМАТИКИ
Лабораторная работа по физике №11
Измерение малых толщин по интерференционным линиям в спектре.
Выполнили:
Житенев И.Ю.
Королькова Г.В.
Соколова Л.Д.
Гр. 2241
Принял:
Санталина И.Ю.
Санкт-Петербург
2012
Цель работы — познакомиться с практическим применением интерференционных полос равного хроматического порядка для измерения малых толщин пластинок. Сравнить качественные характеристики наблюдаемых двухлучевой и многолучевой интерференционных картин.
Задание:
-
Определить толщину воздушного слоя двух кювет.
-
Вычислить толщины, используя графический метод.
-
Вычислить погрешности измеренных толщин.
Экспериментальные данные
Таблица 1.
Первая кювета |
Вторая кювета |
||||
P |
λ |
P |
λ |
||
шт |
мкм |
шт |
мкм |
||
0 |
0,480 |
0 |
0,480 |
||
10 |
0,491 |
10 |
0,491 |
||
20 |
0,505 |
20 |
0,505 |
||
30 |
0,522 |
30 |
0,522 |
||
40 |
0,536 |
40 |
0,536 |
||
50 |
0,554 |
50 |
0,554 |
||
60 |
0,569 |
60 |
0,569 |
||
|
70 |
0,590 |
|||
80 |
0,609 |
Расчётная часть
По формуле найдём толщины обоих кювет, где p – количество полос, h – искомая толщина кюветы, .
Первая кювета
Аналогично h13=65,16*10-6 м и h14=66,80*10-6 м
Вторая кювета.
Аналогично h23=85,64*10-6 м, h24=94,79*10-6 м, h25=87,84*10-6 м, h26=92,01*10-6 м
Рассчитаем толщину кювет, используя графический метод, построив указанную выше формулу в координатах , где тангенс угла наклона графика будет равен .
Рис. 1. Зависимость p=f(1/λ)
Исходя из графиков коэффициент наклона , откуда толщина первой кюветы , аналогично и для второй кюветы , откуда .
Рассчитаем погрешность измерений.
Для первой кюветы p=30, λ1 =0,480 мкм, λ2=0,545 мкм.
Для второй кюветы p=30, λ1=0,480 мкм, λ2=0,522 мкм.
Вывод: В ходе данной лабораторной работы мы познакомились с практическим применением интерференционных полос равного хроматического порядка для измерения малых толщин пластинок. Полученные в результате эксперимента толщины кювет составляют (63,3±1,5) мкм и (89,58±3,14) мкм, соответственно. Результаты, полученные двумя способами, отличаются незначительно – отличие не превышает 1 мкм.