- •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
Хід роботи
-
В становити в рейтер 3 щілину.
-
Закріпити на екрані чистий аркуш паперу.
-
Увімкнути лазер. Відрегулювати положення щілини так, щоб на екрані спостерігалась чітка дифракційна картина і добре було видно не менше семи мінімумів.
-
Відмітити олівцем положення 7-8 мінімумів по обидва боки від середини дифракційної картини.
-
Зняти аркуш паперу і за допомогою штангенциркуля визначити віддалі dk для мінімумів однакового порядку та занести їх значення до таблиці 1.
-
Виміряти віддаль L від щілини до екрану.
-
За формулою (4) обчислити значення величин хk для кожного k.
-
Для кожного значення k за формулою (8) обчислити значення .
-
На міліметровому папері побудувати графік залежності від k у вигляді прямої, що найкраще наближається до експериментальних точок (рис. 4).
-
Зробити висновок про справедливість методу зон Френеля під час дифракції світла на вузькій щілині.
Таблиця вимірювань
L=
k |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
dk, |
|
|
|
|
|
|
|
xk, |
|
|
|
|
|
|
|
f(k), |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання 2
Визначення довжини світлової хвилі
Щ об спостерігати дифракцію лазерних променів від дифракційної решітки, потрібно в експериментальній установці (рис. 2) у рейтері 3 розмістити дифракційну решітку, а у рейтері 4 – збиральну лінзу з відомою фокусною відстанню. При цьому екран повинен знаходитись у фокальній площині лінзи (див. теоретичні відомості до лабораторної роботи № 5.4).
Якщо через хk позначити координату k-того головного дифракційного максимуму, то, як видно з рисунку 5, синус кута φ можна знайти за формулою
. (9)
Підставляючи вираз для синуса φ згідно (9) у формулу (3), отримаємо вираз для знаходження довжини світлової хвилі
. (10)
Для точнішого визначення величини хk у цій лабораторній роботі пропонується вимірювати відстань dk між двома головними максимумами одного порядку. Тоді згідно формули (4) вираз (10) набуває виду
. (11)
Хід роботи
-
Установити в рейтер 3 дифракційну решітку, а в рейтер 4 – лінзу.
-
Установити рейтер 4 від екрану на відстані, що відповідає фокусній відстані лінзи.
-
Закріпити на екрані чистий аркуш паперу.
-
Увімкнути лазер. Відрегулювати положення решітки так, щоб на екрані спостерігалась чітка дифракційна картина.
-
Відмітити олівцем положення першого головного максимуму по обидва боки від середини дифракційної картини.
-
Зняти аркуш паперу і за допомогою штангенциркуля визначити віддаль d1 між цими максимумами та занести його значення до таблиці 2.
-
За написами на дифракційній решітці встановити її період d.
-
За формулою (11) обчислити значення довжини хвилі лазерного випромінювання.
-
Записати до таблиці значення приладових похибок вимірювання Δd1 та ΔF.
-
Обчислити відносну та абсолютну похибки експерименту за формулами (12) і записати кінцевий результат.
, . (12)
Таблиця 2
|
d1 |
Δd1 |
F |
ΔF |
d |
СІ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|