Описание работы 7-1

Задание 1. Наблюдение интерференционного спектра в белом свете с использованием бипризмы Френеля.

1. Установите расстояние между щелью и объективом микроскопа в пределах 30..40 см (расстояние может быть задано заранее и рейтеры зафиксированы).

2. С помощью регулировочного винта установите ширину щели порядка 0,5 мм и включите источник света.

3. Плавно вращая бипризму Френеля вокруг направления главной оптической оси установки, получить четкую интерференционную картину на экране микроскопа. Картина представляет собой чередующиеся очень узкие черные и белые полосы, расположенные параллельно друг другу.

4. Плавно поворачивая микроскоп вокруг вертикальной оси, совместите середину интерференционной картины с черной визирной линией экрана микроскопа. Зафиксируйте стопорные винты штатива микроскопа и уменьшите ширину щели до нуля.

5. Глядя в окуляр микроскопа, плавно увеличьте ширину щели до такого минимального размера, при котором интерференционная картина видна наиболее отчетливо. Если картина "смазана", добиться ее резкости можно повторным плавным поворотом бипризмы вокруг оптической оси. Вращать следует плавно и на небольшой угол, бипризму удерживать за штифты. Запрещается касаться чем-либо поверхностей оптического стекла!

6. Зарисуйте в цвете вид полученной интерференционной картины. Особое внимание обратите на порядок чередования цветных полос в спектре и периодичность в их расположении.

7. Выключите питание источника света.

Задание 2. Измерение длины световой волны с использованием бипризмы Френеля.

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

Цена деления окулярной шкалы микроскопа С, м/дел	Число наблюдаемых максимумов N, штук	Ширина наблюдаемой части спектра n1, делений	Расстояние между щелью и объективом микроскопа L, м	Расстояние между щелью и бипризмой Френеля d, м	Расстояние между мнимыми источниками n2,, делений	Расстояние между мнимыми источниками l, м	Расстояние между соседними максимумами Δy, м	Длина световой волны λ, м	Апертура интерференции α

2. Установите на неподвижный штатив оптической скамьи светофильтр и включите источник света.

3. Регулировкой ширины щели и положения бипризмы Френеля добейтесь получения четкой интерференционной картины на экране микроскопа. Выполните более точную настройку изображения интерференционного спектра, рассматривая его в микроскоп.

4. Отметьте несколько максимумов в спектре, запишите их количество в таблицу.

5. Подсчитать число делений измерительной шкалы микроскопа, приходящихся на выбранное число максимумов в интерференционной картине (рисунок 6). Запишите результат в таблицу.

6. На подвижном рейтере установите линзу, как показано на рисунке 7. Перемещая линзу перпендикулярно оптической оси на рейтере и рейтер вдоль оптической скамьи, получите резкое изображение мнимых источников в центре поля зрения окуляра микроскопа. Изображения и мнимых источников имеют вид двух светящихся параллельных полосок, разделенных темным промежутком.

7. Измерьте расстояние от линзы до щели и расстояние между линзой и объективом микроскопа. Подсчитайте число делений измерительной шкалы микроскопа между изображениями мнимых источников.

8. Выключите источник света, уберите светофильтр и линзу на запасной штатив.

9. Вычислите расстояние между мнимыми источниками по формуле (27), расстояние между соседними максимумами интерференции по формуле (25).

10. Вычислите длину волны монохроматического света по формуле (24). Цена деления измерительной шкалы микроскопа указана на рабочем месте.

11. Вычислите апертуру интерференции по формуле (14).

12. Пользуясь формулами (24, 25, 27), рассчитайте относительную погрешность измерения длины электромагнитной волны . При вычислении относительной погрешности принять: , ,, .

13. Запишите результат измерения длины волны в формате

14. Сделайте основные выводы по выполненной работе.