2. Описание установки

Лабораторная установка (рис. 4) состоит из маломощного непрерывного лазера ((1) – излучатель, (2) – источник питания лазера), ртутной лампы ((3) – излучатель, (4) – источник питания лампы), стеклянных светофильтров (5), бинокулярного микроскопа МБС-9, световода (6), закрепленного в оправе (7), системы «линза-пластинка» (9). Все оптические элементы размещены на оптической скамье (8). По световоду свет через один из окуляров попадает на систему «линза-пластинка», помещенную на предметном столике (10) микроскопа. Для измерения диаметра колец Ньютона используется шкала, закрепленная в окуляре микроскопа. При положении «4» на шкале увеличений (11) объектива микроскопа, цена малого деления окуляра составляет 0,25 мм. При помощи ручки (12) осуществляется фокусировка микроскопа на объект. Открепив винт (13), можно вращать при необходимости оптическую головку (14) на 180° в горизонтальной плоскости.

Рис. 4. Схема лабораторной установки

3. Порядок выполнения работы

3.1. Определение радиуса кривизны линзы

3.1.1. Поставить в положение «4» шкалу (11) объективной части микроскопа и не менять этого положения в процессе всей работы.

3.1.2. Включить лазер тумблером на панели блока питания, при этом должна загореться лампочка рядом с тумблером. Через 1-2 с. начнется генерация лазерного излучения.

3.1.3. Направить излучение лазера на входное отверстие световода.

3.1.4. Глядя в окуляр микроскопа, совместить центр интерференционной картины с центром поля окуляра, осторожно перемещая систему «линза-пластинка» на предметном столике.

3.1.5. Перемещая световод по полю окуляра, снять отсчеты в точках пересечения 3, 4, 5, 6, 7-го темных колец со шкалой пять раз. Номера колец отсчитываются от центра интерференционной картины в направлении увеличения значений шкалы

3.1.6. Повторить п.3.1.5., отсчитывая номера колец, в направлении уменьшения значений шкалы

3.1.7. Определить диаметры 3, 4, 5, 6, 7-го темных колец как разность соответствующих отсчетов в обоих направлениях с учетом цены малого деления окуляра.

3.1.8. Найти среднее значение диаметра для каждого кольца.

3.1.9. Определить радиус кривизны линзы по формуле

R _{n+1, n} = (D ²_n+1 – D ²_n) / 4λ_лаз (15`)

где n = 3, 4, 5, 6.

3.1.10. Провести статистическую обработку результатов с доверительной вероятностью 90%.

3.2. Определение длин волн ртутного спектра по кольцам Ньютона

3.2.1. Заменить лазер ртутной лампой. Закрыть окно кожуха лампы светофильтром, выделяющим зеленую линию ртутного спектра. Для этого использовать сразу два фильтра ПС-7 и ЖС-17 (или аналогичные, указанные преподавателем).

3.2.2. Проделать п.п. 3.1.4.–3.1.8. Определить длину волны зеленой линии ртутного спектра, используя найденное выше значение R_ср и формулу (15`).

3.2.3. Провести статистическую обработку результатов с доверительной вероятностью 90%.

3.2.4. Проделать п.п. 3.2.1.–3.2.3., выделив из ртутного спектра желтую, синюю линии, используя при этом фильтры ОС-13, ЖЗС-18 и ПС-11, ЖС-11 соответственно (или аналогичные, указанные преподавателем).

3.2.5. Занести результаты в таблицу 1.

Таблица 1. Определение радиуса кривизны линзы по темным кольцам Ньютона

n темного кольца	Отсчет по шкале		D мм	Dср мм	σD мм	R n+1, n мм	Rср мм	σR мм	∆R мм
	в направлении увеличения значений	в направлении уменьшения значений
3						______ ______ ______
4
5
6
7

Таблица 2. Определение длин волн ртутного спектра по темным кольцам Ньютона

n темного кольца	Отсчет по шкале		D мм	Dср мм	σD мм	R n+1, n мм	λ n+1, n нм	λ ср мм	σλ мм	∆λ мм
	в направлении увеличения значений	в направлении уменьшения значений
3						______ ______ ______	______ ______ ______
4
5
6
7