Обработка результатов измерений упражнения 2

1. Учитывая темновое напряжение, вычислите значения для всех проделанных измерений и результаты занесите в таблицу 3 при различных значениях ширины щели b_i = 0,2 мм и 0,125 мм, т.е. необходимо оформить две таблицы 3.

2. Постройте графики распределения интенсивности света в дифракционной картине для максимума нулевого порядка (главного максимума) при указанных значениях ширины щели b. Кривые распределения интенсивности света для двух значений ширины щели следует построить на миллиметровке формата А4, используя одни и те же оси координат ( , мВ  х_i, мм).

3. Из графиков определите ширину главных дифракционных максимумов для двух значений ширины щели и по формуле (17)

, (17)

аналогичной (16) рассчитайте тангенсы углов дифракции (tgφ_i) для минимумов первого порядка.

Все указанные величины ( ) сведите в таблицу 4.

Таблица 4

Ширина щели b, мм	0,200	0,125
, мм
tgφ1

3. По вычисленному углу дифракции (φ₁), соответствующему минимуму первого порядка и известной ширине щели (b), вычислите длину волны (λ_Э) излучения лазера по формуле (4).

. (18)

3. Для расчёта погрешности измерения длины волны лазерного излучения формулу (18) преобразуем следующим образом.

Так как , то с учётом (17) имеем:

. (19)

Итак, экспериментальное значение длины волны лазерного излучения равно:

. (20)

3. Произведите расчет относительной ( ) и абсолютной (Δλ_Э) погрешностей по формулам:

(21)

, (22),

где Δb = 0,0005 мм  абсолютная погрешность измерения ширины щели, = 0,5 мм  абсолютные погрешности определения ширины главного дифракционного максимума и расстояния от щели до фотоприёмника соответственно.

3. Результат эксперимента следует записать в форме доверительного интервала

, нм. (24)

Упражнение №3. Изучение особенностей дифракционной картины при дифракции Фраунгофера от двух щелей в когерентном свете лазера

^* Не выключая установку, установите рейтер, с двумя щелями таким образом, чтобы световой поток от лазера полностью перекрывал обе щели по ширине. В работе используется двойная щель, у которой , где b = 0,125 мм  ширина каждой щели; d  расстояние между серединами щелей.

1. Установите экран со шкалой в конце оптической скамьи (на отметке 1000мм) и добейтесь наибольшей четкости дифракционной картины, причем на экране на расстоянии 9 мм от середины центрального максимума должно быть не менее 3^-х минимумов (или максимумов).

2. Установите на той же отметке вместо экрана рейтер с фотодиодом и с помощью микрометрического винта суппорта переместите фотодиод в крайнее левое положение, при котором обеспечивается максимальное показание цифрового прибора.

Занесите показание прибора U₀, мВ и положение фотодиода (х₀ = 0) в таблицу 5.

Таблица 5

3. Число четвертей оборотов винта	0	1	2	3	…	N = 36
   Положение фотодиода хi , мм	0	0,25	0,5	0,75		n 0,25
   Показание цифрового прибора Ui , мВ
   Ui = (Ui - UТ), мВ

   Затем, как и в упражнении 1 (см п.п. 8 и 9), перемещая суппорт с фотодиодом, занесите в таблицу 5 показания цифрового прибора U_i, мВ. Число измерений должно быть не менее тридцати шести, т.е. используется весь ход микрометрического винта суппорта (9мм).