6. Ход работы.

В качестве источника света используется газовый лазер. С помощью объектива микроскопа луч лазера преобразуется в конический пучок света, который отражается от передней и задней поверхности плоскопараллельной пластины. Фокус объектива, в котором собираются лучи лазера, играет роль точечного источника света. Интерференция отраженных волн наблюдается на экране, в середине которого имеется отверстие.

Порядок действий:

1. На оптическую скамью поставить последовательно друг другу газовый лазер, собирающую линзу с экраном, стеклянную пластину.

2. Включить лазер и провести его юстировку. Луч лазера должен попасть на собирающую линзу, пройти через отверстие в экране, отразиться от стеклянной пластины и попасть обратно в отверстие на экране.

3. Установить стеклянную пластину на расстоянии 30-50 см от экрана, записать измерения длины L₁ от экрана до пластинки.

4. На экран прикрепить четверть тетрадного листа, на котором предварительно нанести четыре направления измерения и проделать отверстие. На этом листочке будем наблюдать интерференционную картину.

5. Карандашом на листочке зарисовать по направлениям темные кольца.

6. Увеличить расстояние от экрана до пластины примерно в два раза, измерить и записать значение L₂.

7. Повторить пункты 4 и 5.

7. Обработка результатов.

1. Произвести измерения диаметров пяти темных колец.

2. Зная расстояние L и диаметр кольца D, находим угол преломления луча. Ввиду малости углов  tg;  = D/4L.

3. Каждое значение  возвести в квадрат.

4. Найти разность между соседними ² (например, Δ²₁= ²₂ - ²₁; Δ²₂= ²₃ - ²₂ и т.д.)

5. Построить график зависимости ² = f (m_x), где m_x – порядковый номер кольца.

6. Зная толщину пластины (h=20 мм) и, пользуясь формулой (4.3)

, (4.3)

где λ=632,8 нм – длина волны лазерного излучения, рассчитать коэффициент преломления стеклянной пластины.

7. Повторить все вычисления для другого значения L.

Таблица 4.1

Измерения и расчеты для длины L₁

Номер кольца m	Диаметр кольца D, м	*10-3	²*10-6	Δ²*10-6	n

Погрешность измерения: . Результат представить в виде

Таблица 4.2

Измерения и расчеты для длины L₂

Номер кольца m	Диаметр кольца D, м	*10-3	²*10-6	Δ²*10-6	n

Погрешность измерения: . Результат представить в виде .

8. Контрольные вопросы.

1. Раскройте понятие когерентности.

2. Для чего вводятся понятия временнóй и пространственной когерентности?

3. Расскажите о методах наблюдения интерференции.

4. Какие существуют способы получения когерентных волн?

5. В каком случае получаются полосы равного наклона? Их применение.

6. Каковы условия возникновения максимумов и минимумов при интерференции света от плоскопараллельной пластинки?

9. Задачи по теме.

1. Определите, какую длину пути s₁ пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за которое он пройдет путь s₂ = 1,5 мм в стекле с показателем преломления n₂ = 1,5.

2. Определите длину отрезка l₁, на котором укладывается столько же длин волн монохроматического света в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l₂ = 5 мм в стекле (l₁/ λ₁ = l₂ / λ₂). Показатель преломления стекла n = 1,5.

3. Два параллельных световых пучка, отстоящих друг от друга на расстоянии d = 5 см, падают на кварцевую призму n = 1,49 с преломляющим углом α = 25^о. Определить оптическую разность хода Δ этих пучков на выходе из призмы.

4. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние l от них до экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равна 6 мм. Определите длину волны желтого света.

5. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления n=1,34 под углом i=47° падает параллельный пучок белого света. Определите, при какой наименьшей толщине пленки зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в красный свет (λ=630 нм).