Порядок выполнения работы

1. Включается лазер (лаборантом).

2. На пути луча лазера вблизи выходного окна помещается спектральная щель, установленная на рейтере.

3. Устанавливается экран на расстоянии Z, которое больше расстояний от центра картины на экране до используемого минимума наиболее высокого порядка. Измеряется расстояние Z от щели до экрана.

4. Щель полностью перекрывается. Вращением барабана в обратном направлении щель медленно открывается до появления отчетливой дифракционной картины. Устанавливается на барабане значение, ближайшее к найденному в сторону увеличения и кратное 10 мкм (20, 30,... мкм). На экране (листе бумаги) отмечаются карандашом положения минимумов по одну и по другую стороны дифракционной картины и записывается номер эксперимента. При переходе к очередному измерению бумага перемещается, а ширина щели увеличивается на 10 мкм. Из-за возможного люфта барабан должен вращаться каждый раз в одном направлении.

5. Измерения выполняются при 13-14 положениях ширины щели.

Обсчет результатов эксперимента выполняется следующим образом. Для определенной

ширины щели измеряется расстояние между полосками по обе стороны от центра. Данные

заносятся в таблицу.

Таблица

№ измерений	bном, мкм	k			b, мкм
1
2
…
14

Значения ширины щели b рассчитываются по формуле (21.4). Длина волны указана на установке.

Строится график, связывающий истинные значения ширины щели с номинальными. Для этого по оси абсцисс откладываются номинальные значения ширины щели, а по оси ординат наносятся точки, представляющие измеренные истинные значения. Масштабы по осям выбирают одинаковыми. В идеальном случае график должен представлять собой прямую с наклоном 45° (теоретическая прямая).

По экспериментальным точкам проводится ближайшая ко всем точкам прямая.

Проводится сравнение теоретической и экспериментальной кривых и дается анализ полученных результатов, включая оценку погрешности измерений из графика.

Контрольные вопросы

1. Дифракция света от одной и двух щелей.

2. Принцип работы лазера.

3. Чем различаются индуцированное и спонтанное излучения атомов?

1. Что представляет собой состояние, характеризующееся отрицательной абсолютной температурой?

2. Какова роль резонатора в оптическом квантовом генераторе?

Рекомендуемая литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики. Изд. 2-е. Т. 3, гл.IV, XII, XIII. М., Наука, 1970. Изд. 4-е. кн. 4, гл. 5, кн. 5, гл. 5, §§5.15,5.16. М., «Наука- Физматлит», 1998.

2. Калитеевский Н. И. Волновая оптика. Изд. 3-е, гл. 6. М., «Высшая школа», 1995.

3. Трофимова Т. И. Оптика и атомная физика: законы, проблемы, задачи. Гл. 2, гл. 9, §9.9. М., «Высшая школа», 1999.

Лабораторная работа № 70