Максимов А.Н., Самарин. Методичка по лабам. Оптика и кванты
.pdf2 1 h1 % -. 3.1. 0 -2 - y2 ,
5 -* 1 4& 2 ( . .
3.6 %). .2 & -2 - y2 |
h2 % -. 3.1. |
|||||||||
$*- 1 d = y2 − y1 |
% % -. 3.1. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
.- 3.1 |
|||
|
-2- |
+- |
y1,2 , |
h1,2 , |
d, |
|
|
|
|
|
F, |
h1h2 h, |
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1.%-*.
2.4&.
2.- (3.6) * 1 F ,
& 4 -) . *- * L= d,
-4 ) & 4 :
ε1 = |
F |
= |
L |
+ |
L |
L + d d |
, |
ε1= |
F |
= |
L |
+ 2 |
L |
, (3.14) |
F |
L |
|
L2 − d 2 |
F |
L |
L − d |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
-) ) & 4 : |
F=ε1 F. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.15) |
-4 %4 % %: F=F ±ΔF.
3. - %-* - % 3 -2 13 - ,
% 4 % (3.9) % -4 % -. 3.1.
3. ! / /6
$ - 1 1 1 -4 - %-) 1:
1. ( 2 5 % -2-4 ) - . -*
4& 2 5 61. ' &-2 5 61 * 4 % -. 3.2. + 4
2 1 h1 .
|
|
|
|
|
|
|
.- 3.2 |
|
1 |
* &- |
|
a, |
b, |
F, |
h1, |
h2, |
|
% ) 1 |
61 |
62 |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. ( 2 -2-4 - 5 -4 ) -
1 5, % %4 4 2 1, -4& , * - 5 61. ' & -2 -4 - 5 62. + 4 2 1 h2 .
31
3. + 1 % 2 3 -2 13 -2-4 - -4 .
4./-1 2 1 - %-* a, b % -. 3.2.
5.$*- 1 -1 -4 - -
(3.3). 0 1 F . |
|
|
|
|
|
|||||
6. $*- * 1 -% % |
* |
% 2 1 |
(3.16) -1 |
|||||||
%-* 1 2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
= |
h |
= |
b |
. |
|
(3.16) |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|||||
|
|
h |
a |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
- & 4 %-1 % % % - (3.16). |
|
|||||||||
7. $*- -4 ) -) ) & : |
||||||||||
ε2 = |
F |
= a |
+ |
b |
+ a + b , |
(3.17) |
||||
|
|
F |
|
|
a |
|
b |
|
a − b |
|
a = b , :
ε2 = |
F |
= a 1 |
+ |
1 |
+ |
2 |
|
, |
F |
b |
|
||||||
|
a |
|
|
a − b |
|
F =ε2 F. 8. -4 %4 % %: F=F ±ΔF.
(3.18)
(3.19)
4. ( - -
' 4) ) 1 (% 1 2.6) * 4 2 % 2 - “ " * 1 . 3.1 %
* ”. 4 4 * - , % - 2 ) - . 1 - ( . 3.8). $ - *, %- . % -4 -
% 3 %.
. 3.8. 4) 1 -4 3 -* -1 -
32
6. "-/-
/-1 % 2 1 1 *-% 1) 1 - ,
- .
%-1 -2-4 ) - . ) 2 - ( . 3.9). $ 5 -* -* 1 2 * $ -
- -1 ) 3 1 1 *. "- *-%, 1
* - , ) 2 * $′ 1
-*& 1 =25 ( -1 -4 - ). + 2 1,
, %-*. #-% %-* %:
β = ϕ2 = ′ ′ = .
ϕ1 F
. 3.9. -* %-* 2 1 |
4) - |
' 4 ϕ 1 – -, % , |
|
1 -*& 1 , ϕ 2 – -, %
1 1. ) 5 %-* 1 β =2,5 ÷ 30
.
( 7 % -1, %-3
1 (% -4& % % %
= 160 ). $ %-% ) 2 %
, -2 F ( . 3.10).
33
. 3.10. %-* 2 1 %
7 % %-4, %, %-* 2 1$1. 6 2 2 % 4 % * % -1 - -1 2. + 2 1$1
1 2 F2 2 , 5 -* - - -1 % 2 )
3 1 1 *. |
"- , 1 |
* -1, ) |
||||||||
2 ′2 |
$′2 |
, 1 -*& 1 o= 25 . |
||||||||
+ 2 ′2 |
$′2 % ) $ %-*, , |
|||||||||
%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#-% %-* : |
|
|
|
|
||||||
|
|
β = |
|
= |
ao |
|
|
, Fc = |
F1F2 |
.. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
F |
F F |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
c |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
0, F1 = 2 , F2 = 15 , |
|
=160 , β =1330 . |
.- %-1 % 4 -
- 7 % 1 -1 2,
-2 , * =F1+F2 ( . 3.11). . -- -4 -*,
) 1, ) 1 1 F1 , - -11 4
34
2, 1) 1 - -- -4 *. #%-* -
%:
β= F1 = 1 ,
F2 2
/1 /2 – 7 % -1 % %.
.3.11. 3 2 -- -4 * % * -
7. "-/- -
% 2 - “ " * 1 . 3.5. *
-1 %-4 3 -)”. 4 4 *
- , % - 2 ) - ( ( . 3.12). $ - *, %- .
. 3.12. 4) 1 -4
8. "-/-
% 2 - “ " * 1 . 3.4. "-
* ”. 4 4 * - , %
- 2 ) - "- *
( . 3.13). $ - *, %- .
35
. 3.13. 4) 1 -4 - *
9. "-/-
-) 3.1 “ '-4 1 - ” ( . 3.14). 2 -) . = - - :
4-0.1.3. % % 2 -$ -
-3 -3.1 “ '-4 1 - ” $ - *,
%- .
. 3.14. 4) 1 -4 -4 -
"
1.1 % % -*. ' 1- 1 %. ' % % % 3 -*.
2.' - -1 %. - % 2.
3.- - * % 3. * 1 -
- -1) * % 3.
4. .1 - . !- - . 2 % - . 5. * : - , , - .
36
, / 1 3.4 " ,82 %89 # %
2 : * % % 3 -3
% -1 -* 1 « - 04)».
3: -4 -1,-%-1 - , -1 1 -2, %-4 (1 -
- 1).
3: 4 %- 1-* 1 - % - , % *- 3 -), 3 1 3 1 % - ; 4 %-4 - -4
5 % 3 % - ; %-)* ) -
% 4 4 1 2 3; - % & 1 -
%-)* 4.
,
1.# !- #.$., " !, – .: 4. 4, 2004, 542 .
§§ 170-174.
2.%-4 % +.$., , .,1.– (., 0, 1978.– 510 .
3.,% .(., /- . ., ,– (., $&. &- , 2002.
4.1% % . . . – (.: “% ”, 1982. – 448 .
5.; % >. . !. * % *. – %, “0 %
”, 1977.- 508 .
:
1.+ * 1%-1 % - 04).
2.0-) - % - % -4 3 -3.
3.+ % - 04).
4.4) -4) - 04).
1.$! . / .%
$ * 1 1 % % 3 -3, % ) 1 2 % % 3 % 3. 2
3 - % % -%- %-2 *
"1 4) % & % % . $ %
“( 1” (1665 .) 71- ) -2 % % 3 -4 %, 2 3 % 3 2 % 3- . " -2-, * % - -1 1 - - ,
- - 3 % % %. /-1 71 1 - "
-4 %- %-% %-1, 3 1 2 %-1 %-%
1 " - - (1635-1703).
37
%, % 2- % , * - %
3 % %. + 04)1, 3 1 -2- % ) -1 )
) %, 3 & - %-% -1
* -% 1 4) . $ 1666 .
3 -1 04) -2- - %
4 % % (% ), % -2 4 % 1%-
%. 04) - % -%-4,
. $ *, 04) -4 &-%- -1 --%- -% ( . 3.2 3.3). 5 - %
4 %, % - - 1-4
* , -*- % 1675 . 5 % %-4 (% %-% -4 04)) - % 2
% 1 % % - - -)
%-*. 6 % * % - %- ( %-%
%-1). . 04) - %
% 4 * - - %- -1
% 3 % % ( , 2 %, 2- , - ,
, -%), 3 2 % -&4 %
* .
,%- * % % % 3 %-13
% 1 * ( -4) %- . $ 1675 . 04) 1- 4 ) -1- %-% ) ) %, * ) ) -1 (% % -*)
%-% %-1, % 3 1 % %-1
-1-%-% - % ( . 3.10). /-1 71 1
-4 04) *-, * % - -1) -* %
*, * % %- 3 1 % 3 3, % 3
- 3 2 1 * -2 & ) - -1) ) % 3 4 - 2 1 % 3. *
% 1 3 04) *- %- , % 2 %
- -1) % % -*, % 2 1 %
4) -4& %.
% 71 % 1 - 04) %
1%- % % 3 %- . -1 % % 1 %-
, 1 ) - -1 - ( . 4.1). 2
%- 3 % * 3 , $, /. 4 3 2 %- ,
2 % * 3 $, , /, $ /, /, *-4
% & - % %- , 3 - . / * -) 4 3 ) %- , 2 * $ . 6 -% 3 & -) 1 -4& % - .
1 % - -)-1, 5 %- -%-% )
) . +- -4& % -
1 + 04) – % ) 1 - (1643-1727). % *
-% 1 04) -2- % “ ” (1704 .).
38
2 * 4, * %- , ) - -4, 2 ) 1
2 - % 3.
. 4.1. 3 3 -* -) - 04)
* 1 4 3 %- , 2 3 % * 3 $
) 3 % 2 %, -1 1 &:
=2dn + λ/2, |
(4.1) |
d – - 2 - - , n – -4
- -1 , -1) % 2 , λ – -
%- ) %. - λ/2 * % %-
2 % * - - (1 -%- ),
% * . % 2 - -
- % 3 (n≈1), 5 4 3 ) 3 %-
%-1 =2dn + λ/2.
$ % % 5 % 4 3 %- %
- %- λ -1 1 -4 - % & , 5
4 3 % -1 % 3 %- , 2 3 %
1 * (* % 1
- - ). $ -% 5 1 %
* 3 - ( - % - ).
. -% =(2m + 1)λ/2, m = 1,2,3,… ( - *- ), -% % % 1 3 - % 2
%:
2d = mλ. |
(4.2) |
$ , d=0, -) ) 1, * % %
3 2 3 %- , % λ/2.
-4 ( -* %- - -4) % * 3 %- . %1 4 2
-4 r, % - R -
39
% % %- λ 2 4 -4 % 3
* 3 2. + . 4.1 3, * r2 = 2Rd – d2.
- d - % ) R,
r2 =2Rd |
(4.3) |
|||
+ & (4.2) (4.3) -* r2 =Rmλ |
|
|||
λ = |
r2 |
(4.4) |
||
m |
|
|||
Rm |
||||
|
|
% 2 (4.4) 2 % 4 -4& ) & 4
% -1 -4 % . .
% 3 2 * - ) 1 - , -1 1 - - - -- -4 - , 2
1 *-4 %-* . $ -% %
- -4 1 4 3, % 1 2 . . -% % 1
3 - %:
2d + λ/2 + 2a = (2m + 1)λ/2
-
d = mλ/2 – a.
%-11 * d % % (4.3)
r 2 =2Rmλ/2 – 2Ra. |
(4.5) |
||||
m |
|
|
|
|
|
$ -* a 2 4 %, 2 |
|||||
-)* 4 -) . /-1 -4 m’ %-% |
|
||||
|
|
r2 = 2Rm’λ/2 – 2Ra. |
(4.6) |
||
|
|
|
m' |
|
|
$* 1 % 2 1 (4.6) % 2 (4.5), -* |
|
||||
r2 |
− r2 |
= R(m’ – m)λ, |
|
||
m' |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ= |
|
r 2 |
− r 2 |
|
|
|
m' |
m |
. |
(4.7) |
|
|
|
|
|||
|
|
(m'−m)R |
|
2. % 6 -
$ - & -) 1 3 - %-4 - . --* -4 ( - , . 1.6 “% 3 12 % 2 13”) % % % -4- ) %, % 4 . 0 -4 -2 % % 4
-4 1 - . -2 -4 -4& -
-4 - -) 2 ) %. * % - - 4& 4 1, * % * 3
-4 3 % 3 - %. $ 3 -% 13
2 - -4 1 -4. / 4 3 1%-1 % * % % % & - 2 %. - 3 * .
40