Основы оптики - ЛР №1 (11)

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНОЙ ФОТОНИКИ И ВИДЕОИНФОРМАТИКИ

Лабораторная работа по физике №11

Измерение малых толщин по интерференционным линиям в спектре.

Выполнили:

Житенев И.Ю.

Королькова Г.В.

Соколова Л.Д.

Гр. 2241

Принял:

Санталина И.Ю.

Санкт-Петербург

2012

Цель работы — познакомиться с практическим применением интерференционных полос равного хроматического порядка для измерения малых толщин пластинок. Сравнить качественные характеристики наблюдаемых двухлучевой и многолучевой интерференционных картин.

Задание:

1. Определить толщину воздушного слоя двух кювет.

2. Вычислить толщины, используя графический метод.

3. Вычислить погрешности измеренных толщин.

Экспериментальные данные

Таблица 1.

Первая кювета			Вторая кювета
P	λ	P		λ
шт	мкм	шт		мкм
0	0,480	0		0,480
10	0,491	10		0,491
20	0,505	20		0,505
30	0,522	30		0,522
40	0,536	40		0,536
50	0,554	50		0,554
60	0,569	60		0,569
			70		0,590
			80		0,609

Расчётная часть

По формуле найдём толщины обоих кювет, где p – количество полос, h – искомая толщина кюветы, .

Первая кювета

Аналогично h₁₃=65,16*10^-6 м и h₁₄=66,80*10^-6 м

Вторая кювета.

Аналогично h₂₃=85,64*10^-6 м, h₂₄=94,79*10^-6 м, h₂₅=87,84*10^-6 м, h₂₆=92,01*10^-6 м

Рассчитаем толщину кювет, используя графический метод, построив указанную выше формулу в координатах , где тангенс угла наклона графика будет равен .

Рис. 1. Зависимость p=f(1/λ)

Исходя из графиков коэффициент наклона , откуда толщина первой кюветы , аналогично и для второй кюветы , откуда .

Рассчитаем погрешность измерений.

Для первой кюветы p=30, λ₁ =0,480 мкм, λ₂=0,545 мкм.

Для второй кюветы p=30, λ₁=0,480 мкм_, λ₂=0,522 мкм.

Вывод: В ходе данной лабораторной работы мы познакомились с практическим применением интерференционных полос равного хроматического порядка для измерения малых толщин пластинок. Полученные в результате эксперимента толщины кювет составляют (63,3±1,5) мкм и (89,58±3,14) мкм, соответственно. Результаты, полученные двумя способами, отличаются незначительно – отличие не превышает 1 мкм.