Описание установки
Установка расположена на оптической скамье 5 (рис. 2), где 1 - лазер с объективом для расширения луча света. В фокальной плоскости объектива расположен прямоугольный экран 2 с отверстием. Свет падает на стеклянную пластину 4, отражается от нее и падает на экран, где наблюдается интерференция света. Наклон пластинки можно регулировать винтом 4.
Порядок выполнения работы
1. Включить лазер.
2. Вращением винта 4 ориентировать пластину 3 перпендикулярно лучу лазера.
3. Установить расстояние l в пределах 0,5 - 0,7 м.
-
Измерить диаметры пяти темных колец. Измерения проволить в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Результаты занести в табл. 1 и рассчитать средние значения радиуса колец.
Таблица 1
Ni |
di |
<di> |
<ri>=<di>/2 |
|
|
1 |
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
-
Заполнить табл. 2 и нанести экспериментальные точки на график r2 = a + bN. Для построения графика этой зависимости следует использовать метод наименьших квадратов, для чего по формулам (15) и (16) рассчитать коэффициенты а и b.
Таблица 2
Номер кольца Ni |
Ni2 |
rN |
rN2 |
NirN2 |
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Ni |
Ni2 |
|
rN2 |
Ni rN2 |
(15)
(16)
Цифра 5 в формулах (15) и (16) соответствует числу измерений.
-
Задавая произвольные значения Ni (например, 0 и 5), по формулам (15) и (16) вычислить два различных значения и нанести соответствующие точки на график. Через эти точку провести прямую, соответствующую уравнению (12). Убедиться что эта прямая наилучшим образом проходит через экспериментальные точки.
7. По формуле (14) найти показатель преломления n пластинки. (Толщина пластинки h = 10,5 мм)
-
Вычислить максимальный порядок интерференции
. Провести наблюдения интерференционной картины в проходящем свете на экране, расположенном за пластиной П. Сравнить интерференционные картиныы, наблюдаемые в проходящем и отраженном свете. Выводы записать в отчет.
Контрольные вопросы.
1. Интерференция волн. Условия максимумов и минимумов интесивности света при интерференции.
2. Оптическая длина пути и оптическая разность хода световых лучей. Связь оптической разности хода и разности фаз лучей.
3. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона.
4. Когерентность света. Временная и пространственная когерентность. Как экспериментально оценить длину когерентности света.
5. Устройство лазера. Особенности лазерного излучения.