- •Лабораторна робота № 4.1 Вивчення гальванометра магнітоелектричної системи
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.2 Перевірка закону Ампера
- •Опис установки
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.3 Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.4 Вивчення магнітного поля соленоїда за допомогою датчика Холла
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.5 Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.6 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою оборотного маятника
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.7 Вивчення згасаючих коливань у коливальному контурі та визначення його параметрів
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.8 Вивчення вимушених коливань у контурі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.9 Визначення швидкості звуку в повітрі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.10 Вимірювання довжини хвилі і частоти електромагнітних коливань
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.1 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та вивід робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.2 Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.3 Вивчення дифракції світла
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.4 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.5 Перевірка закону Малюса
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.6 Визначення концентрації цукру в розчині поляриметром
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної методики
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.7 Дослідження залежності енергетичної світності абсолютно чорного тіла від його температури та перевірка закону Стефана-Больцмана
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.8 Дослідження зовнішнього фотоефекту
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.9 Вивчення залежності опору термістора від температури
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.10 Дослідження вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.11 Дослідження закону поглинання γ – променів
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
Контрольні запитання
Які хвилі називаються когерентними?
-
Які є способи отримання когерентних світлових пучків?
-
Що таке інтерференція?
-
Записати і пояснити умови максимуму і мінімуму інтерференції світла.
-
Який вигляд має інтерференційна картина від двох точкових когерентних джерел на плоскому екрані? Записати і пояснити умови максимуму і мінімуму для цього випадку.
-
Нарисувати хід променів у призмі. У якому випадку призма створює уявне зображення точкового, джерела світла і де воно знаходиться?
-
Як у даній роботі знаходиться віддаль між уявними джерелами світла?
-
Вивести робочу формулу.
Лабораторна робота № 5.2 Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона
Мета роботи: дослідити інтерференцію світла на сферичному клині і визначити радіус кривизни лінзи.
Теоретичні відомості
(теорію до даної роботи див. також у конспекті лекцій, §§6.2-6.4)
Одним із найцікавіших випадків інтерференції світла є так звані кільця Ньютона. Якщо на плоску скляну пластинку Е (рис. 1) покласти опуклим боком плоско-опуклу лінзу L з дуже великим радіусом кривизни R (кілька метрів), то, при освітленні монохроматичним (одноколірним) світлом, починаючи від місця стикання лінзи зі скляною пластинкою, спостерігається декілька концентричних темних і світлих кілець або, при освітлені білим світлом, райдужних кілець. Ці кільця дістали назву кілець Ньютона. Кільця Ньютона утворюють геометричні місця точок, в яких різниця ходу когерентних світлових променів стала внаслідок сталої товщини середовища (тому їх називають смугами однакової товщини). Зазначене явище є результатом інтерференції когерентних променів на дуже тонкому повітряному прошарку, товщина якого d поступово збільшується від місця дотику. Цей прошарок утворюється між кривою поверхнею лінзи і плоскою поверхнею пластинки. Кільця Ньютона можна спостерігати як у відбитому, так і в прохідному світлі. У першому випадку у центрі кілець буде темна пляма, а в другому – світла. Кільця у відбитому світлі видно краще, ніж в прохідному.
Н а рис.1 зображено утворення двох когерентних променів та з одного променя 1. Оскільки, між лінзою L і пластинкою Е знаходиться повітря () і пучок світла падає нормально до пластинки та практично до нижньої поверхні лінзи (кривизна лінзи мала), то оптична різниця ходу Δ світлових променів та у цьому випадку буде дорівнювати
,
де d – товщина повітряного прошарку в певному місці. Доданок в останній формулі виникає тому, що під час відбивання хвилі від межі середовища з більшим показником заломлення її фаза змінюється на π.
Як відомо, умови мінімумів та максимумів інтерференції когерентних променів математично виражаються так:
, ,
де т – ціле число, котре в цьому випадку визначає порядковий номер кільця.
Згідно трьох останніх формул умова виникнення темних кілець матиме вигляд:
. (1)
Величина d може бути виражена за теоремою Піфагора через радіус кривизни лінзи R і радіус темного інтерференційного кільця . З рис. 1 знаходимо, що
.
Якщо d мале порівняно з R, то
. (2)
З рівнянь (1) та (2) слідує, що
. (3)
З формули (3) видно, що залежність від номера кільця т лінійна, тобто може бути представлена у вигляді
, (4)
де α – коефіцієнт пропорційності, що має розмірність площі. З формул (3) і (4) визначимо радіус кривизни лінзи:
. (5)