1. Внимательно ознакомиться с заданием и оборудованием.
2. Не направлять луч лазера в глаза.
3. Не загромождать рабочее место посторонними предметами.
4. По окончании работы выключить установку и отсоединить сетевой шнур от розетки.
5. Привести в порядок рабочее место.
i j = i + 2
Рис.16
На рис. 16 Xi = – 10 мм, XJ = + 9мм, i -ая – произвольная интерференционная полоса.
Порядок выполнения работы
1. Включить полупроводниковый лазер. При необходимости вращением юстировочных винтов направить луч лазера по центру отверстия в экране.
2. Небольшим поворотом винтов в держателе клина отрегулировать толщину зазора между стеклянными пластинками в объекте (делать эту операцию без необходимости не следует, в противном случае проводить её только под наблюдением преподавателя). ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается затягивать винты, т.к. это может привести к появлению сколов на пластинках. Вращение винта должно быть плавным без дополнительных усилий в конечном положении. Для появления клиновидного зазора следует ослабить 1 или 2 винта.
3. Измерить координаты максимумов интерференционных полос не менее трёх соседних порядков. Координаты следует измерять с точностью не менее ± 1 мм. Полученные данные занести в таблицу.
Таблица
| максимум i, j | Линейные координаты полос | ||
| Х 1 | Х 2 | Х 3 | |
4. Для каждой пары полос период полос вычислить по формуле
(в приведённом на рис. 16 примере Xi = –10мм и Xj = 9мм, j – i = 2) и усреднить результаты. Полученное среднее значение использовать для расчёта угла воздушного клина.
Рис. 17
Из рис. 17 видно, что
В данной установке φ = 3,4°. Откуда
По этой формуле вычислить ℓ и далее по формуле
Определить угол клина α
5. Оценить погрешность определения угла.
Контрольные вопросы
1. В чём заключается явление интерференции света?
2. Что такое корпускулярно-волновой дуализм свойств света?
3. В каких явлениях проявляется волновая, а в каких корпускулярная природа света?
4. Что такое когерентные волны?
5. Какие и почему накладываются ограничения на оптическую разность хода интерферирующих лучей?
6. Какие ограничения накладываются на оптическую разность хода интерферирующих лучей?
7. Объясните возникновение полос равного наклона и равной толщины.
8. Выведите формулу для расчёта угла клина по полосам равной толщины.
9. Как и во сколько раз изменяется расстояние между полосами равной толщины при заполнении воздушного клина водой (n = 1,33)?
Список литературы
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Книга 4. – М.: Наука, 1998.
2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
3. Ландсберг Г.С. Оптика. – М.: Наука, 1976.
4. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2004.
5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. – М.: Наука, 2002.
