Материал: теория 42

l

x

5

6

x

1

2

3

4

l2

O

O΄

7

0

y1

y2

y

О

l1

Р с.4. Схема опыта по определению ширины интерференционной полосы

Для удобства наблюдения интерференционной картины используют

Фи

поворотное зеркало 7, а экран 6 располагают параллельно оптической оси ОО′

Я

установки.

С

В опыте по определению расстояния между мнимыми источниками на

оптическом

рельсе

устанавливается

линза 8

(рис. 5) и

ослабитель

интенсивности излучения 9, который необходим для устранения «ореола»

вокруг изображения мнимых источников на экране.

НИ

У

d '

6

М

2

Э

x

1

3

4

8

9

l2

O

И

7

0

y1

L1

y2

y3

y4

y

a

b1

Рис. 5. Схема опыта по определению расстояния между мнимыми источниками

Название прибора

Пределы

Цена

Инструментальная

и его тип

измерения

деления

погрешность

ОЗадание 1. Определение ширины интерференционных полос

Ф

Определен е ширины интерференционных полос производится в

и

соответствии со схемой, представленной на рис. 4.

Я

1. Включ те лазер 1.

помощью юстировочных винтов на держателе

С

зеркала 7 добейтесь, чтобы луч лазера после отражения от зеркала попадал в

центр экрана 6.

НИ

горизонтальной плоскости поперек оптической оси, выведите центр общего

основания двух призм (ребро бипризмыУ) на середину интенсивной части

М

светового пучка и получите на экране 6 интерференционную картину.

Э

3. Передвигая бипризму

вдоль

рельса,

получите

отчетливую

интерференционную картину на

экране

6. При расстоянии

L1

между

И

плоскостью экрана 3 и бипризмой 4 около 3 см на экране должно быть не менее

7 полос на отрезке длиной 10 мм.

4. Измерьте расстояние L между плоскостью расположения мнимых

источников и экраном 6 (рис. 4). Расстояние L = l1 + l2

, где l1 – расстояние от

5.

Определите ширину интерференционных полос

x.. Для этого на экране

6, посчитайте количество m светлых полос, умещающихся на нескольких

отрезках l (рекомендуемые

значения l = 10; 15;

и 20 мм). Результаты

измерений запишите в табл. 2.

Определите значения ширины интерфернционных полос по формуле

О

x =

l/(m-1).

Найдите среднее значение

x.

Фи

Табл. 2. Измерение расстояния между интерференционными полосами

l, мм

Число светлых полос

x, мм

Я15

m

10

С

20

Среднее значение xср

НИ

Задание 2. Определение расстояния между изображениями мнимых

источников

Определение расстояния между изображениями мнимых источников

производится в соответствии со схемой, представленнойУ

на рис. 5.

5. Незначительным смещением линзы 8 вдоль оптической оси вправо

или влево расфокусируйте изображения мнимых источников. Затем вновь

восстановите их четкие изображения и повторите измерения.

Табл. 3. Измерение координат изображений мнимых источников

О

x2, мм

x1, мм

d', мм

d '

x1

x2

Среднее значение d'ср

Фи

Я

4. Обработка результатов измерений

1. Используя

С

расстояния

между

данные табл. 3 рассчитайте

изображениями мнимых источников d' = x2 – x1

и определите среднее значение.

2. По

формуле

(11) рассчитайте расстояние d между мнимыми

источниками.

НИ

У

3. По формуле (9) рассчитайте длину волны лазерного излучения.

4. Рассчитайте

погрешность определения длины волны лазерного

М

излучения и запишите результат в стандартной форме.

Э

5. Принимая

показатель

преломления

n = 1,51,

стекла

бипризмы

определите по формуле (10) преломляющий угол бипризмы .

И

9

5. Контрольные вопросы и задачи

1.

Постройте ход лучей в опыте с бипризмой Френеля. Объясните

происхождение минимумов и максимумов.

2.

Постройте ход лучей в опыте с бипризмой Френеля. Поясните, чем

определяется ширина интерференционной полосы.

О

3.

Постройте ход лучей в опыте с бипризмой Френеля. Поясните, как

образуются два когерентных источника.

Фи

4.

Услов я минимумов и максимумов интерференции двух волн.