- •Введение
- •Выводы по графику
- •Вывод по ответу
- •Интерференция света Краткие теоретические сведения Природа света
- •Сложение световых волн. Интерференция
- •Сложение колебаний одного направления и одинаковой частоты. Условия наблюдения интерференционных максимумов и минимумов
- •Условия наблюдения интерференции света
- •Расчет интерференционной картины от двух источников
- •Методы наблюдения интерференции
- •Интерференция в тонких пленках
- •Полосы равного наклона
- •Полосы равной толщины
- •Расчет ширины интерференционной полосы от угла клина
- •Интерферометры
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Дифракция света Краткие теоретические сведения
- •Принцип Гюйгенса.
- •Метод зон Френеля
- •Дифракция Френеля на круглом отверстии
- •Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии
- •Дифракция Фраунгофера на одной щели
- •Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Поляризация света Краткие теоретические сведения Естественный и поляризованный свет
- •Способы получения поляризованного света
- •Закон Малюса
- •Закон Брюстера
- •Анализ поляризованного света
- •Лабораторная работа № 7 проверка закона малюса
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Библиографический список
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа выполняется в следующем порядке.
1. Включить лазер.
2. Поставить на пути луча лазера держатель со щелью 2 так, чтобы плоскость щели была перпендикулярна лучу.
3. Получив четкую дифракционную картину, измерить расстояние от экрана 3 до держателя 2 с нитью или щелью (рис. 2.15).
4. Измерить расстояние между двумя первыми минимумами (справа и слева от центрального максимума) и длину найти как половину этого расстояния (рис. 2.15).
5. Повторить аналогичные измерения для минимумов второго и третьего порядков.
6. Вычислить ширину щели по формуле (2.25) для каждого случая.
7. Рассчитать среднее значение ширины щели по формуле
8. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2.3. Длина волны излучения гелий-неонового лазера 632,8 нм.
Таблица 2.3
|
, м |
, м |
, м |
, м |
, м |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
3 |
|
|
9. Оценить ошибки измерений.
10. Для определения толщины нити необходимо поставить на пути луча лазера держатель с нитью и повторить действия, описанные в пп. 3–9.
11. При выполнении работы обратить внимание на идентичность дифракционных картин от щели и нити при их равных размерах.
Контрольные вопросы и задания
1. Опишите явление дифракции.
2. Сформулируйте принцип Гюйгенса.
3. Сформулируйте принцип Гюйгенса Френеля.
4. Как с помощью метода зон Френеля объяснить дифракционную картину от щели?
5. Что представляет собой явление дифракции Френеля на круглом отверстии? Объясните условия минимумов и максимумов.
6. Что представляет собой явление дифракции Фраунгофера на одной щели? Объясните условия максимумов и минимумов.
7. Что такое дифракционная решетка, главные и дополнительные минимумы и максимумы?
Поляризация света Краткие теоретические сведения Естественный и поляризованный свет
Любой естественный источник света содержит огромное число возбужденных атомов и молекул. Одинаково возбужденные атомы излучают световые волны одной и той же частоты, но с различными фазами и всевозможными ориентациями вектора . Cвет со всевозможными равновероятными направлениями колебаний светового вектора называют естественным (рис. 3.1, а). Свет, в котором направления колебаний вектора каким-либо образом упорядочены, называют поляризованным. Свет, в котором имеется некоторое преимущественное направление колебаний светового вектора, называют частично поляризованным (рис. 3.1, б). И наконец, свет, в котором колебания вектора происходят только в одном направлении, называется линейно поляризованным (или плоскополяризованным) (рис. 3.1, в).
Плоскость, содержащая направление колебаний электрического вектора линейно поляризованной световой волны и направление распространения этой волны, называется плоскостью поляризации.
При наложении двух лучей одинаковой частоты (длины волны), поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющих постоянную разность фаз колебаний, в общем случае получается эллиптически поляризованный свет. В таком свете вектор изменяется так, что его конец описывает эллипс, лежащий в плоскости, перпендикулярной лучу. Если же амплитуды складываемых колебаний и будут равны, то свет называют циркулярно поляризованным или же поляризованным по кругу, поскольку конец светового вектора будет описывать круг (рис. 3.2).
Если все векторы напряженности в естественном луче разложим на две взаимно перпендикулярные составляющие и просуммируем соответствующие компоненты всех волн, то тем самым мы представим естественный луч в виде двух некогерентных лучей одинаковой амплитуды, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Фазы обоих лучей непрерывно и хаотически меняются и никак не связаны друг с другом.