Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-06-02 | 77 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
2.Стабилизатор тока.
3.Диафрагма №1.
4.Диафрагма №2.
5.Прямоугольный экран с миллиметровой бумагой.
6.Оптическая скамья.
II. Методика работы.
Свет от первичного источника S (рис. 9.2) падает на диафрагму D, имеющую два маленьких отверстия. По принципу Гюйгенса эти отверстия служат вторичными когерентными источниками света S1 и S2 и дают на экране картину интерференции.
Рис. 9.2. Картина интерференции от двух источников.
Для нахождения положений max и min интерференции необходимо рассчитать разность хода Δ (см. (V.2)).
Для вывода расчетной формулы обратимся к рис 9.3, из которого видно, что разность хода в данном случае равна разности геометрических длин пути r2 и r1 для лучей, т.к. показатель преломления для воздуха :
Δ = Δr = r2 – r1. (9.1)
Рис. 9.3. Схема хода лучей при интерференции по методу Юнга
Используя теорему Пифагора, найдем:
r22 = L2 – (y + d/2)2, r12 = L2 – (y – d/2)2. (9.2)
Вычитая r12 из r22, получаем:
(r2 – r1) ∙ (r2 – r1) = 2∙y∙d. (9.3)
Но из условий опыта следует, что ордината y максимумов и минимумов интерференции приблизительно на порядок меньше расстояния до экрана L. Следовательно, r2 + r1 ≈ 2∙L и
Δ = r2 – r1 = 2∙y∙d/(2∙L) = y∙d/L (9.4)
Итак, с учетом формул (9.1), (9.2) и (9.4) мы можем окончательно записать формулы, дающие ординаты максимумов
ymax = ±k∙λ∙(L/d) (9.5 а)
и минимумов
ymin = ±(2∙k + 1) ∙ (λ/2) ∙ (L/d) (9.5 б)
Максимум, которому соответствует k=0, называется максимумом нулевого порядка; максимумы, которым соответствует k = 1, 2, 3, … называют максимумами 1, 2, 3, … и т.д. порядков (см. рис. 92).
Расстояние между серединами ближайших max или min называют шириной полосы t ~ λ и, в случае сложного света, это ведет к разложению белого света при интерференции. В нашем опыте свет от лазера монохроматический.
|
Ширину полосы найдем, вычитая в (9.5 а или б) значения yk и yk-1:
. (9.6)
Тогда расчетная формула для определения длины волны:
. (9.7)
III. Порядок выполнения работы
1. С помощью зажимов укрепите на экране 4 листок чистой бумаги.
2. Лаборант или преподаватель включает лазер.
ВНИМАНИЕ!!!
Выход источника питания лазера находится под потенциалом в несколько киловольт!
3. Диафрагму 3 с неизвестным расстоянием d между щелями установите на держателе 2 таким образом, чтобы картина интерференции расположилась горизонтально.
4. Слегка смещая диафрагму 3 на держателе 2, добейтесь наиболее четкой картины интерференции.
5. Отметьте на бумаге положения середин почти крайних, но еще надежно наблюдаемых минимумов. Сосчитайте и запишите там же число N1 max интерференции и расстояние ℓ1 между серединами отмеченных минимумов. Определите ширину полосы t1 = ℓ1/N1
6. Измерьте и запишите расстояние L между диафрагмой 3 и экраном 4.
7. Несколько подняв или опустив бумагу, сделаете вторую серию замеров.
8. Аналогичным образом сделайте ещё три серии замеров.
Таблица
№ Опыта | Ni | ℓi | L | ti | λi | λср | Δλср |
IV. Обработка результатов.
Замечание: при вычислениях будьте внимательны к единицам измерения расстояний.
1. По формуле (9.7) рассчитайте λi для каждого опыта.
2. Найдите λср=Σλi/N, где N – количество опытов.
3. Найдите среднюю погрешность результата Δ λср = (∑|λср – λi|)/N.
4. Результаты измерений и расчетов запишите в таблицу:
V. Вывод: длина волны излучения источника (газового лазера)
λ = (λср ± ∆λ) мкм.
Контрольные вопросы.
1. В чем суть принципа интерференции?
2. В чем сходство и различие принципов суперпозиции и интерференции?
3. Что называют оптической длиной пути? Разностью хода?
|
4. Как получить и сформулировать общие условия максимумов и минимумов интерференции?
5. Какие источники света называются когерентными?
6. Какие величины складываются, если в комнате горят несколько лампочек, и какие величины складываются в опыте Юнга?
7. Почему два независимых тепловых источника не дают интерференции?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 (3-10)
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!