Описание установки

Источником света в данной работе является световая ручка. Она дает узкий луч монохроматического света. Ручка включается нажатием кнопки. Для выполнения работы используется 2-е двойные щели с разной шириной. Измерение одной из которых в данной работе осуществляется с помощью микроскопа МБС, в одну из окулярных трубок которого установлен осветитель. А в другую вставлен окулярный микрометр.

На предметный столик микроскопа кладется измеряемая двойная щель.

Окулярный микрометр состоит из корпуса 1, который одевается на тубус микроскопа, окуляра 2 с диоптрийным механизмом. Вращением окуляра устанавливают его на резкость изображения перекрестием 1 (рис.16.4.б.).

(а) (б)

Рис. 16.4

В фокальной плоскости окуляра, расположены: неподвижная шкала 3 с делениями от 0 до 8 (рис.16.4.б.), подвижное перекрестие 1 и индекс 2, в виде биштриха. При вращении микрометрического винта 3 (рис.16.4.а.) перекрестие 1 и биштрих 2 (рис.16.4.б.) перемещаются в поле зрения окуляра 2 относительно неподвижной шкалы 3. шаг винта равен 1 мм. При повороте винта 3 на один, оборот биштрих и перекрестие в поле зрения окляра переместятся на одно деление шкалы.

Следовательно, неподвижная шкала в поле зрения служит для отсчета полных оборотов барабана винта. Поворот барабана на одно деление соответствует перемещению перекрестия на 0,01 делений неподвижной шкалы.

Полный отсчет по шкалам окулярного микрометра складывается из отсчета по неподвижной шкале и отсчета по барабану винта. Отсчет по неподвижной шкале в поле зрения определяется положением биштриха. Отсчет по барабану микрометрического винта производится как и по обычному микрометру.

Рис.16.5

Порядок выполнения работы Упражнение 1

1. На столе располагаются приборы по схеме, изображенной на рис.16.5, где 1 – световая ручка, 2 – двойная щель, 3 – экран, 4 – метровая линейка.

2. Устанавливают экран перпендикулярно лучу.

3. Перпендикулярно лучу вблизи ручки устанавливают двойную щель. Путем небольших ее перемещений и поворотов добиваются интерференционной картинки в виде светлых и темных пятен (максимумов и минимумов, располагающихся по горизонтальной линии). Метровой линейкой измеряют расстояние между экраном и двойной щелью.

4. С помощью миллиметровой бумаги, укрепленной на экране, измеряют расстояние l между серединами крайних, еще хорошо различимых минимумов, и подсчитывают число максимумов n, располагающихся между ними. Ширину интерференционной полосы находят по формуле:

(16.6)

Из соотношений (16.5) и (16.6) получаем формулу для расчета длинны световой волны:

= (16.7)

Опыт повторить еще два раза для разных L.

Расстояние между щелями d измерить с помощью микроскопа с окулярным микрометром.

5. Включить осветитель микроскопа. На барабане увеличения микроскопа установить «2».

6. Вращением окуляра установите резкое изображение перекрестия в поле зрения окулярного микрометра.

Получить четкое изображение щелей в поле зрения окулярного микрометра.

7. Записать в таблицу координаты у левой щели правой границы а, а у правой щели левой границы b.

8. Найти разность координат b-a для расстояния между щелями d.

Данные занести в таблицу 16.1.

Таблица 16.1.

№	L, м	l, м	n	х, м	а, м	b, м	d=b–a,м	,м	ср, м	, м
1 2 3

Длину световой волны подсчитываем по формуле (16.7).

Для нахождения :

1. Находим относительную погрешность:

2.  = _ ∙ _ср / 100% ,

где d = 0,01 мм, L = 1 см, l = 1 мм.

Упражнение 2

1. Заменим исследуемую двойную щель другой. Добиваемся четкой интерференционной картины.

2. Измеряем расстояние от двойной щели до экрана 1.

3. Измеряем l и n аналогично пункту 1.4.

4. Используя из 1 части полученную длину волны световой ручки _ср. Найдем, используя формулу (16.7), расстояние между щелями:

Данные занести в таблицу 16.2.

Опыт повторить для разных L, l и еще 2 раза.

Таблица 16.2.

№	L, м	l, м	n	, м	ср., м	d, м	dср., м	d, м
1 2 3

Для нахождения d найдем относительную погрешность:

Е_d = n(l/l + L/L +/_ср.) ּ 100%

d = E_dd_ср./100%

где l = 1мм,  - полученная в первой части, L = 1см.