Проведение измерений и обработка результатов

1. Ознакомившись (см. рис. 22) с элементами всех узлов установки (лазером, экраном с объективом и стеклянной пластинкой), включить лазер и вывести из луча лазера экран с объективом.

2. Расположить пластину на расстоянии примерно от лазера и ориентировать перпендикулярно к направлению луча так, чтобы отражённый от неё пучок падал в центр выходного отверстия лазера.

3. Ввести между лазером и пластиной и тщательно отцентрировать экран с объективом. На экране должна появиться система концентрических светлых и тёмных колец. Центр этих колец должен совпадать с центром круглого экрана. О правильности расположения колец можно судить по совпадению одного из них с контуром окружности, начерченной на экране. При необходимости провести дополнительную юстировку объектива и стеклянной пластины. Следует иметь в виду, что из-за загрязнения пластины и недостаточно качественного её изготовления интерференционные кольца могут быть неодинаковыми по яркости в различных точках круглого экрана и геометрически неправильными.

4. Измерить радиусы первых пяти колец с помощью двух перпендикулярных шкал на поверхности экрана (для каждого кольца получить 4 значения радиуса во взаимно перпендикулярных направлениях – R_-x, R_+x, R_-y и R_+y).

5. Найти среднее значение радиуса каждого тёмного кольца и занести результаты в таблицу.

№ кольца	R-x	R+x	R-y	R+y		n		Δn
1
2
3
4
5

6. Для пяти любых пар колец (например, 1-3, 2-4, 3-5, 1-4 и 2-5) по формуле (16) вычислить показатель преломления стеклянной пластинки.

7. Найти доверительный интервал и записать результат в виде .

Примечание. Длина волны излучения лазера λ_о=632,8 нм. Толщину стеклянной пластины d и расстояние между экраном и передней гранью стеклянной пластинки замерить.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое интерференция? Какие волны называются когерентными? С чем связана малая длина когерентности большинства источников?

2. Чем отличается геометрическая длина пути от оптической? Почему условия интерференции в проходящем и отражённом свете отличаются друг от друга?

3. Как связаны разность фаз и оптическая разность хода? Какие лучи называются таутохронными?

4. Какое соотношение между интенсивностями в максимумах и минимумах интерференционной картины? Чем это объясняется?

5. Что такое полосы равной толщины и равного наклона? Привести примеры их наблюдения.

6. Вывести условие возникновения интерференционного максимума.

7. Объяснить радужный цвет мыльных пузырей и плёнки бензина или масла на поверхности воды.

8. Допустим, цвет интерференционной картины на экране сместился в какую-либо сторону от центра объектива. О чём это говорит? Какую информацию можно извлечь из этого факта?

9. Вывести расчётную формулу (16).