Определение длины световой волны с помощью щелей Юнга

Один из методов получения интерференционной картины был предложен в 1602 году Т. Юнгом.

Источником света служит щель S, от которой световая волна падает на две узкие щели S₁ и S₂. Таким образом, эти щели освещаются различными участками одной световой волны. На основании принципа Гюйгенса-Френеля каждую из щелей можно рассматривать как источник колебаний, в данном случае когерентных.

Измерения. Вместо бипризмы устанавливают щели Юнга. Поскольку когерентными источниками в данном случае являются щели Юнга, то расстояние d измеряется от окулярного микрометра до щелей Юнга, а не до первичной щели (2), как это было в упражнении 1.

В остальном методика измерения и расчетная формула, а также таблица, остается той же, что и в упражнении 1.

n₂ n₂^/

x n₁^/ l^/

n₁

Рис. 4

ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ.

1. В чем заключается явление интерференции?

2. Почему интерференционная картина может наблюдаться лишь при малом расстоянии между когерентными источниками и небольшой разности хода?

3. Почему в лупе, телескопе, микроскопе и т.д. не возникает интерференционной картины, хотя отдельные лучи идут по различным направлениям, встречаясь вновь в фокальной плоскости?

4. Какого цвета будет нулевой максимум в случае интерференции от двух когерентных источников белого цвета?

5. Почему щели S₁ и S₂ можно рассматривать как когерентные источники?

6. Как будет меняться интерференционная картина если увеличивать ширину щели S?

7. Как будут двигаться интерференционные полосы, если расстояние между щелями будет возрастать? Уменьшаться?

8. Нарисуйте схему устройства с бипризмой Френеля.

9. Выведите формулу для расстояния от осевой линии до m-го максимума на экране для схемы со щелями Юнга.

10. Выведите формулу для расстояния для осевой линии до m-го максимума на экране для схемы с бипризмой Френеля.

11. Какую роль играет дифракция при наблюдении интерференции по схеме со щелями Юнга?

12. Нарисуйте интерференционную картину, возникающую на экране при интерференции света от двух когерентных источников.

13. Как изменится интерференционная картина, если длина волны уменьшится в 5 раз?

14. Как изменится интерференционная картина, если лучи одного из когерентных источников пропустить через стеклянную пластинку (n стекла > n воздуха).

ЛИТЕРАТУРА.

1. Г.С.Ландсберг, «Оптика», 1976, §§ 11-17, стр.62-86.

2. Д.В.Сивухин , «Оптика», 1980, §§ 26-31, стр.188-220.

3. Ф.А.Королев, «Курс общей физики», 1974, §§ 12-14, стр.70-84.

4. А.Н.Матвеев, «Оптика», 1985, §§ 26-27, стр 148-170.

5. И.В.Савельев, «Курс общей физики», 1967, §§ 16-18, стр.58-67.

Лабораторная работа №6