Лабораторная работа № 2 Опыт Юнга

Цель работы:

исследование зависимости интерференционной картины от параметров интерференционной схемы; экспериментальное определение длины световой волны.

Приборы и принадлежности:

лампа накаливания (или ртутная лампа), светофильтры, раздвигающаяся щель, объектив (F=200 мм), набор двойных щелей  объектов, окулярный микрометр, оптическая скамья.

Описание экспериментальной установки

Свет от лампы (1) падает на щельисточник (2). За щельюисточником помещается светофильтр (3). Две щели (5) прорезаны в эмульсии засвеченной и обработанной фотопластинки (расстояние между щелями d указано на рамке, в которую вставлена пластинка). Непосредственно перед щелями помещается объектив (4), при помощи которого световые пучки сводятся в точке наблюдения (6), находящейся на расстоянии L от двух щелей. Наблюдают интерференционную картину при помощи окулярного микрометра (7) (см. описание в приложении к данной работе).

Измерения и обработка результатов

Задание 1. Получение интерференционной картины и исследование зависимости ширины полос от расстояния d между щелями.

Установите осветитель так, чтобы в плоскости щели было возможно более яркое пятно. При ширине щелиисточника  0,5 мм найдите с помощью вспомогательного экрана (например, листка бумаги) изображение щели, образованное объективом, и установите в этом месте окулярный микрометр (рамка с двумя щелями пока не используется). При правильной настройке в поле зрения микрометра можно увидеть яркое изображение щели.

Установив за щельюисточником светофильтр, а непосредственно за объективом рамку с двумя щелями (целесообразно начать со среднего значения d), наблюдайте интерференционную картину. Если картина неотчетлива, уменьшите ширину щелиисточника, добиваясь оптимального сочетания яркости и контраста картины.

Измерьте линейкой расстояние L от двух щелей до фокальной плоскости окулярного микрометра.

Измерьте ширину полосы x  расстояние между двумя соседними максимумами или минумами. Для повышения точности рекомендуется измерять ширину нескольких полос и делить полученный результат на их число. Результаты измерений занести в таблицу 1 (оставив незаполненным последний столбец).

Таблица 1.

L =            см
d (мм)	Число полос	Отсчеты по шкале микрометра (мм)	x	 (нм)

Сделайте вывод о влиянии d на ширину полосы (при неизменном L).

Задание 2. Исследование зависимости ширины полос от расстояния L между двумя щелями и точкой наблюдения.

Получив четкую картину от какойлибо пары щелей (лучше со средним значением d), переместите микрометр и измерьте ширину полос для трех значений L. Результаты измерений запишите в таблицу 2 (оставив незаполненным последний столбец).

Таблица 2.

L =            см
d (мм)	Число полос	Отсчеты по шкале микрометра (мм)	x	 (нм)

Сделайте вывод о влиянии L на ширину полосы (при неизменном d).

Задание 3. Вычисление средней длины волны излучения, пропускаемого светофильтром.

По известным значениям L, d, x можно рассчитать среднюю длину волны излучения по формуле (см. задачу 2.2 [1]):

Пользуясь данными таблиц 1 и 2, рассчитайте для каждого опыта длину волны  и заполните последние столбцы таблиц. Вычислите среднее арифметическое полученных для длины волны значений. По разбросу полученных для  значений оцените погрешность измерения . Результат с указанием погрешности впишите в рамку:

_ср =