Контрольные вопросы

1. Каково назначение электронного осциллографа?

2. Каковы устройство и принцип действия ЭЛТ?

3. Что называется чувствительностью ЭЛТ по напряжению?

4. Что называется чувствительностью осциллографа?

5. Для чего предназначены усилители входных сигналов осциллографа?

1. Каково назначение генератора развертки?

6. Для чего необходима синхронизация?

7. Что необходимо знать для измерения напряжения с помощью осциллографа?

9. Как выводится уравнение результирующего колебания, получаемого при сложении двух взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой частоты?

10. Как по форме эллипса определить разность фаз складываемых колебаний?

11. Что такое фигуры Лиссажу и как они образуются на экране?

12. В чем суть метода определения частоты с помощью фигур Лиссажу?

13. При каком условии фигуры Лиссажу устойчивы?

14. Как выглядит принципиальная электрическая схема для определения разности фаз?

15.Какова принципиальная электрическая схема для измерения частоты методом фигур Лиссажу?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Савельев И.В. Курс общей физики T.I. M: Наука, 1982. С. 201-204.

2. Кортнев А.В., Рублев В.В., Куценко А.Н.. Практикум по физике М.: Высшая школа, 1965. С. 282-297.

3. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. Л.М. Гольдина.: Наука, 1983. С. 94-105.

4. Черкашин В.П. Физика. Электричество и магнетизм. Лабораторные работы. Киев: Высшая школа, 1986. С. 29-38,47-58.

5. Зельдович Я.Б., Мышкис АД. Элементы прикладной математики. М.: Наука, 1972. С. 25-33.

Лабораторная работа № 16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ И ДЛИН СВЕТОВЫХ ВОЛН С ПОМОЩЬЮ КОЛЕЦ НЬЮТОНА

Цель работы: изучить явление интерференции света и реализовать его для определения радиуса кривизны линзы и длины световых волн.

Приборы и принадлежности: микроскоп, светофильтры, линза, плоско­параллельная пластина, осветитель.

Введение.

Наряду с корпускулярными свет обнаруживает и волновые свойства в явлении интерференции, заключающемся в устойчивом во времени усилении света в одних точках пространства и ослабления в других. Интерферировать могут только когерентные волны, имеющие равные частоты, постоянную во времени разность хода, не превышающую длину цуга и одинаково поляризованные.

В результате интерференции на экране наблюдается совокупность светлых (максимумов) и темных (минимумы) полос. Если когерентные источники не являются монохроматическими, то интерференционная картина будет состоять из чередующихся цветовых полос, так как расположение максимумов и минимумов на экране зависит от длины волны. Согласно теории сохранения

энергии при интерференции усиление света (освещенности) в одних местах происходит за счет его ослабления в других.

Для получения интерференционной картины необходимо излучение от одного источника(электрической лампочки) разделить на два потока и заставить их встретиться после прохождения различных путей (именно на этом принципе работают все интерференционные приборы).Вследствие разности оптических путей световые волны от одного атома источника приходят в расчетную точку с некоторой разностью фаз и являются когерентными. При этом важно, чтобы разность хода была соизмерима с длинной волны интерферирующего излучения.

Примером получения интерференционной картины служат кольца Ньютона. В этом опыте разность хода между интерферирующими лучами 1 и 2 обусловлена малой («10λ) величиной воздушного клина между линзой большого радиуса (R>1м) и плоской стеклянной пластинкой.

Темные кольца в интерференционной картине легче их наблюдать в связи с их контрастностью. Поэтому с учетом геометрических соотношений и условий минимумов, имеем для определения длины волны падающего излучения, рабочую формулу:

(1)

Измеряя диаметр d_n и d_m (n и m номера интерференционных темных колец от центра картины) темных колец при известном радиусе кривизны линзы R, можно определить длину волны. Ели известна λ, то из (1) можно найти R линзы.

Порядок выполнения работы

1. Включить трансформатор источника света в сеть ≈220В.

1. Путем перемещения источника света добиться равномерного освещения поля зрения в окуляре.

2. Вращая за оправу окуляр, получить четкую картину встроенной шкалы (цену деления шкалы окуляра С см. на стенде).

3. Перемещая столик со стеклянной пластиной, найти кольца Ньютона и установить их так, чтобы шкала накладывалась на кольца по диаметру. При необходимости, вращая за накатку объектив, добиться четкого изображения колец Ньютона.

5. Определить в мм. диаметры колец m порядка (первого темного кольца) и порядка (4 или 5 темного кольца) для известной длины волны (λ = 550нм) по встроенной в окуляр шкале, и занести в таблицу.

Пример из рисунка: для определения величины диаметров колец для большого диаметра кольца

< ∆d_m >=< ∆d_n >= 0.005мм, < ∆λ >= 20нм

для меньшего кольца

(N_m2-N_m1)c = ∆N_m2-m1*c=<d_m>

где N-число делений шкалы, штрихи которой совпадают с серединой минимумов,

С - цена деления шкалы окуляра.

(N_n2-N_n1)с = ∆N_n2-n1 *с = <d_n>

1. Подставить <d_n> и <d_m> в (1) и, зная X для светофильтра, определить радиус кривизны <R> линзы и занести его в таблицу.

6. По формуле найти <AR> и результат занести в виде R=<R>±<∆R>

8. Определить радиус темных колец для пит порядков указанных цветов и занести их в таблицу, используя указания п. 5. По формуле (1) с учетом найденных значений <d_n>, εR и <d_m> найти <λ> найти для этих цветов.

8. По формуле

Определить <∆Х> и результат записать в виде Х,=<Х>±<∆Х> для каждого цвета.

Таблица

№	С	m	N m	AN m	N nl	N n2	AN n	<dm> MM	<dn> MM	R MM	8Г	HM	8
		1	2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14