- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 Определение показателя преломления твердых тел с помощью микроскопа
- •Сведения из теории
- •Описание метода
- •План работы
- •Лабораторная работа № 2 Фокусные расстояния и увеличения линз
- •Краткие теоретические сведения геометрическая оптика
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 Бипризма Френеля
- •Краткие теоретические сведения
- •Бипризма
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 Отражение сферической волны от пластины
- •Лабораторная работа № 5 Измерение толщины волоса
- •Краткие теоретические сведения геометрическая оптика и дифракция
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 Измерение малых деформаций
- •Краткие теоретические сведения интерферометрия
- •Интерферометр маха-цендера
- •Явление интерференции
- •Когерентность лазерного излучения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 7 Поляризатор и анализатор
- •Краткие теоретические сведения
- •Лабораторная работа № 8 Показатель преломления воздуха
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Лабораторная работа № 9 Основы фотометрии
- •Сведения из теории
- •Экспериментальная часть
- •Порядок проведения измерений
Бипризма
Бипризма - это два совмещенных клина с малым углом и между гранями (рис.3.4,а). Если пучок света падает на бипризму, то лучи, прошедшие через бипризму, будут разнесены на угол = (n-1). Если свет выходит из точечного источника S, то после бипризмы получаем пучки света, выходящие из двух мнимых источников S1 и S2, разнесенных на расстояние:
h= l1 = l1(n-1). (3.12)
Поместив после бипризмы экран Э2 (рис.3.4,б), будем наблюдать на нем интерференционную картину в виде чередующихся темных и светлых полос. Ширина полосы
х = (l1 + l2)/h (3.13)
Ширина зоны интерференции (область перекрытия пучков, прошедших через две половины бипризмы):
Н = l2 = hl2/l1. (3.14)
Количество полос в зоне интерференции
N = H/х = h2l2/(l2(l1+l2)). (3.15)
Порядок выполнения работы
Схема эксперимента
Схема опыта приведена на рис.3.6. Входная линза Л1 (модуль 5) формирует «точечный источник», бипризма БП (объект 11) дает интерференционную картину в объектной плоскости Э2 линзы Л2 микропроектора (модуль 2). Картина наблюдается в увеличенном виде на экране ЭЗ фотоприемника. Разместив объектив О между бипризмой и микропроектором, можно найти одно или два его положения, при котором в объектной плоскости Э2 получается изображение двух мнимых источников, формируемых бипризмой в плоскости Э1. Подберите положение бипризмы, при котором интерференционная картина расположена удобно для измерений. В процессе измерений можно смещать изображения на экране регулировочными винтами держателей.
Перед проведением измерений поинтересуйтесь, как зависит ширина интерференционных полос и расстояние между источниками от расстояний l1 и l2. Подберите удобные для измерений параметры.
Получив на экране интерференционную картину, измерьте ширину полосы х (разность координат минимумов, разнесенных на несколько полос, разделите на число полос), ширину Н зоны интерференции, а также продольные расстояния l1 и l2. При определении поперечных размеров не забывайте учитывать коэффициент увеличения микропроектора .
Для измерения расстояния h между мнимыми источниками установите объектив, получите изображение источников на экране фотоприемника и измерьте расстояние между изображениями. При расчете h нужно учесть не только увеличение микроскопа, но и увеличение объектива 0=b/а.
Определите длину волны света из (3.13). Посчитайте общее число интерференционных полос и сравните результат вычислений по формуле (3.15) с экспериментальным результатом.
Результаты представить в виде:
КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Объектив, z1 = ____ мм, z2 = 650 мм, zБП = ____ мм
l = z2 – z1 = ____ мм.
Измерение ширины интерференционной полосы
На экране ЭЗ: х1 =___ мм, х2 =____ мм, число полос N = __.
Ширина полосы в плоскости Э2: х = (x2 - х1 ) / N) = _____ мм.
Измерение расстояния между источниками
Объектив: zОБ = ___ мм, а = ___ мм, b = ___ мм, 1 = b/а = ____.
На экране ЭЗ: х1 = ____ мм, x2 = ____ мм.
В плоскости Э2: h2 = (x2- x1 )/ = _____ мм.
Расстояние между источниками h = h2/1 = ____ мм.
Длина волны излучения лазера
= хh / l = _____ нм. По паспорту установки = 651 нм.
Проанализировать полученные результаты и сделать вывод.