Наблюдение интерференции

1.Стеклянные пластины тщательно протереть, сложить вместе и сжать пальцами.

2.Рассматривать пластины в отраженном свете на темном фоне (располагать их надо так, чтобы на поверхности стекла не образовывались слишком яркие блики от окон или от белых стен).

3.В отдельных местах соприкосновения пластин наблюдать яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы.

4.Заметить изменения формы и расположение полученных интерференционных полос с изменением нажима.

5.Попытаться увидеть интерференционную картину в проходящем свете.

Наблюдение дифракции

1.Установить между губками штангенциркуля щель шириной 0,5 мм.

2.Приставить щель вплотную к глазу, расположив ее вертикально.

3.Смотря сквозь щель на вертикально расположенную светящуюся нить лампы, наблюдать по обе стороны радужные полосы (дифракционные спектры),

4.Изменяя ширину от 0,5 до 0,8 мм, заметить, как это изменение влияет на дифракционные спектры.

5.Наблюдать дифракционные спектры в проходящем свете с помощью лоскутов капрона или батиста, засвеченной фотопленкой с прорезью.

6.Провести наблюдение дифракционного спектра в отраженном свете с помощью грампластинки расположить ее горизонтально на уровне глаз.

Индивидуальное задание:

Решите 2 задачи на данную тему из сборника задач и вопросов по физике Р.А.Гладковой или ответите на 5 вопросов по данной теме.

Лабораторная работа 21

Тема Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

цель работы

• Научиться определять длину световой волны с помощью дифракционной решетки.

Краткие теоретические сведения

Параллельный пучок света, проходя через дифракцион­ную решетку, вследствие дифракции за решеткой распространяется по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установ­ленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интер­ференционную картину. Максимумы света наблюдаются в точках эк­рана, для которых выполняется условие

, (1)

где – разность хода волн; — длина световой волны; n — номер максимума. Центральный максимум называют нулевым; для него = 0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших по­рядков.

Условие возникновения максимума (1) можно записать иначе: (рис. 1). Здесь d — период дифракционном решетки, — угол, под которым виден световой максимум (угол дифракции). Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них можно принять (рис. 1). Поэтому

(2)

В данной работе формулу (2) используют для вычисления длины световой волны.

рис.1

Оборудование:

1. Прибор для определения длины световой вол­ны. 2. Подставка для прибора. 3. Дифракционная решетка. 4. Лам­па с прямой нитью накала в патроне со шнуром и вилкой (общая для всех студентов).

Технология выполнения работы

1.Собрать установку, изображен­ную на рис. 4

2.Установить на демонстрационном столе лампу и включить ее.

3.Смотря через дифракционную решетку, направить прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора была видна нить лам­пы.

4.Экран прибора установить на возможно большем расстоянии от дифракционной решетки и получить на нем четкое изображение спектров I и II порядков.

Рис 3. Рис 4.

5.Измерить по шкале бруска расстояние b от экрана прибора до дифракционной решетки.

6.Определить расстояние от нулевого деления шкалы экрана до середины фиолетовой полосы как слева (а_л), так и справа (а_п) для спектров I порядка (рис. 4) и вычислить среднее значение а_ср.

7.Опыт повторить со спектрами II порядка.

8.Такие же измерения выполнить и для красных полос дифрак­ционного спектра,

9.Определить длину волны фиолетовых лучей для спектров I и II порядков и длину волны красных лучей тех же спектров.

10.Результаты измерений и вычислений записать в табл. 1.

Таблица 1

Контрольные вопросы:

1. Почему нулевой максимум дифракци­онного спектра белого света — белая полоса, а максимумы высших порядков — набор цветных полос?

2. Почему максимумы располагаются как слева, так и справа от нулевого максимума?

3. В каких точках экрана получаются I, II, III максимумы?

4. Какой вид имеет интерференционная картина в случае моно­хроматического света?

5. В каких точках экрана получается световой минимум?

6. Какое значение имеет ширина и число щелей дифракционной решетки?

7. Чему равна разность хода зеленых лучей ( =0,49 мкм) для максимума зеленых лучей в дифракционном спектре?

Индивидуальное задание:

Решите 2 задачи на данную тему из сборника задач и вопросов по физике Р.А.Гладковой или ответите на 5 вопросов по данной теме.

Перечень лабораторных работ

№ л/р	Тема	Количество часов	Название
	Тема 1.2. Динамика	2	Исследование движения тела под действием постоянной силы.
	Тема 1.3. Законы сохранения в механике	2	Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения
	Тема 1.3. Законы сохранения в механике	2	Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости
	Тема 1.4. Механические колебания и волны.	2	Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза).
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории	2	Исследование одного из изопроцессов
	Тема 2.3. Агрегатные состояния вещества	2	Определение относительной влажности воздуха
	Тема 2.3. Агрегатные состояния вещества	2	Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
	Тема 2.3. Агрегатные состояния вещества	2	Определение коэффициента линейного расширения твердого тела
	Тема 3.2. Законы постоянного тока	2	Изучение закона Ома для участка цепи.
	Тема 3.2. Законы постоянного тока	2	Определение Э.Д.С. и внутреннего сопротивления источника тока
	Тема 3.2. Законы постоянного тока	2	Определение удельного сопротивления проводника
	Тема 3.2. Законы постоянного тока	2	Проверка законов параллельного и последовательного соединения
	Тема 3.2. Законы постоянного тока	2	Исследование зависимости мощности от напряжения
	Тема 3.3. Электрический ток в различных средах	2	Определение электрохимического эквивалента меди
	Тема 3.3. Электрический ток в различных средах	2	Электрические свойства полупроводников
	Тема 3.5. Электромагнитная индукция	2	Изучение явления электромагнитной индукции
	Тема 3.6. Электромагнитные колебания и волны	2	Изучение устройства и работы трансформатора
	Тема 3.7. Волновая оптика	2	Сравнение силы света двух источников. Фотометр. Люксметр
	Тема 3.7. Волновая оптика	2	Определение показателя преломления стекла
	Тема 3.7. Волновая оптика	2	Наблюдение интерференции и дифракции света
	Тема 3.7. Волновая оптика	2	Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки