МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З ХВИЛЬОВОЇ ОПТИКИ

для студентів усіх спеціальностей і форм навчання

ЗАТВЕРДЖЕНО

кафедрою фізики.

Протокол № від .10

Харків 2010

Методичні вказівки до лабораторних робіт з хвильової оптики для студентів усіх спеціальностей і форм навчання / Упоряд.: С.М. Мєшков, О.М. Коваленко, О.В. Лазоренко, Р.П. Орел,– Харків: ХНУРЕ, 2010. – ххх с.

Упорядники: В.В. Мєшков,

В.В. Калінін,

О.М. Коваленко,

О.В. Лазаренко,

Р.П. Орел.

Рецензент В.О. Стороженко, док. техн. наук, проф., зав. кафедри фізики

ЗМІСТ

Загальні положення................................................................................................4

1. Визначення кривини поверхні лінзи за допомогою кілець Ньютона...6

2. Дослідження дифракції світла від щілини у досліді Фраунгофера.....10

3. Визначення параметрів дифракційної решітки по інтерференційній картині у досліді Юнга..........................................................................................13

4. Вивчення явища інтерференції від двох щілин та системи паралельних щілин…..………………………………………………………………………….19

5. Вивчення дифракції світла на одній та системі паралельних щілин....24

Перелік посилань...................................................................................................30

Загальні положення

Світло, яке падає на тіло визиває в ньому зміни: нагрів, вицвітання фарб, стимулює хімічні реакції і таке інше. Все це вказує на те, що світло переносить енергію. Енергію можуть переносити тіла, які рухаються або хвилі, які розповсюджуються у просторі. Тому світлове випромінювання може являти потік дуже малих частинок, або хвильовий процес.

При вивченні оптичних явищ Ньютон зробив висновок, що світлове випромінювання являє собою потік дуже малих частинок, які він назвав – корпускулами. Поклавши цей висновок до основи своєї теорії, Ньютон у 1675 р. розвинув теорію світла, яка отримала назву корпускулярної. На підставі своєї теорії Ньютон пояснив більшість відомих на той час оптичних явищ.

Водночас з Ньютоном англійський вчений А. Гук виказав гіпотезу, згідно з якою світло має хвильову природу. Наукове обгрунтування хвильової теорії було розвинуто видатним фізиком XVII ст. Х. Гюйгенсом (1690 р.). Завдяки величезному авторитету Ньютона більше розповсюдження отримала корпускулярна теорія. У XIX ст. під впливом відкриттів, пов’язаних з іменами О. Френеля, Т. Юнга, І. Фізо, К. Фраунгофера та ін., корпускулярна теорія поступилася хвильовій теорії.

Метою пропонованого лабораторного практикуму є експериментальні дослідження, які необхідні для розуміння положень хвильової теорії. Для кращого засвоєння теорії до складу практикуму ведені компьютерні лабораторні роботи.

Лабораторні роботи виконуються відповідно до семестрового графіка, тому кожний студент має можливість підготуватися до них заздалегідь. Підготовка до лабораторної роботи має проводитися у такій послідовності. Потрібно ознайомитися з метою роботи та методикою експерименту, звернувши увагу на розрахункові формули. Для повного з’ясування питань теорії слід звернутися до рекомендованої літератури, а також конспекту лекцій. Потім скласти свій конспект, в якому вказати назву і мету роботи, розрахункові формули, рисунки, порядок виконання роботи, таблиці вимірювань і розрахунків та визначені студентом формули розрахунку похибок експерименту.

Під час виконання роботи студенти повинні дотримуватись правил техніки безпеки, які роз’яснюються викладачем і знаходяться на стенді в лабораторії. Перед початком роботи необхідно ознайомитися з вимірювальними приладами, які використовуються.

Проведення лабораторних експериментів виконується згідно з вказівками підрозділу «Порядок виконання роботи». Для отримання вірних результатів рекомендується всі дослідження проводити не менше трьох разів. Отримані результати заносяться до таблиці. Розрахункова частина звіту має містити значення шуканих величин і їх похибки, а також вказану у роботі перевірку отриманих даних. Графіки виконуються згідно прийнятих норм і правил.

Звіт повинен бути виконаним за стандартом. В кінці звіту необхідно привести висновки.

Для захисту лабораторних робіт викладачу необхідно їх виконати, мати звіти і вміти виводити розрахункові формули. перелік контрольних запитань і завдань наведений у кінці опису кожної роботи у методичних вказівках. , відповідати на всі контрольні запитання, наведені в кінці кожної роботи.