12.1 Жарық шоғының линзалар арқылы түрленуі

Бұл сынау эксперименті қондырғымен танысуға көмектеседі. Оптикалық скамьяға модуль 2 орнатыңыз (егер алдын-ала орнатылмаған болса) және қондырғыны баптаңыз. Қалқаны (қағаз парақты) лазер шоғы бойынша жүргізіңіз, оның жүрісін бақылаңыз. Шоқ жолына қысқа тоғысты линзаны орнатыңыз (модуль 5-ті модуль 2-ге жақындатып орнатыңыз). Линзадан өткен шоқты зерттеңіз, оның жинақсыз екендігін бақылаңыз. Линзаның тоғыс жазықтығында жарықтың «нүктелік көзі» пайда болғанына (модуль 5 қалқасының жазықтығында, сурет 10) көз жеткізіңіз.

Линзадан кейін объективті орнатыңыз (модуль 6). Объективтен өткен сәуле шоғын әр түрлі орындарда зерттеңіз. Жинақсыз, жинақты және жазық толқындарды алыңыз. Объективтен кейін проекциялық микроскопты (модуль 3) қойыңыз. Объективті жылжыту арқылы модуль3 –тің объекттік жазықтығында толқындарды тоғыстауды үйреніңіз. Мұндай тоғыстау мүмкін болатын модуль 3-тің орындарының интервалын анықтаңыз (оның рейтеріндегі бөліктердің координаталарының ауқымы). Объективтің тек қана бір орнында тоғыстау мүмкін болатын, модуль 3-тің орнын анықтаңыз.

12.2 Пластинаның сыну көрсеткіші

Сурет 22

Қалыңдығы болатын мөлдір пластинадан жарық сәулесі өткенде (сурет 22) сәуле мынадай қашықтыққа ығысады:

(11)

мәні белгілі болғанда пластинаның сыну көрсеткішін өлшеу үшін -тың түсу бұрышына тәуелділігін зерттеу керек. Шағын бұрыштарда ( болғанда) бұл тәуелділік ықшамдалады:

(12)

ЭКСПЕРИМЕНТ

5 және 6 модульдердің көмегімен 650 мм болатын бөліктің (рисканың) координатасында орналасқан модуль 3-тің объекттік жазықтығына сәулені тоғыстаңыз. Модуль 6-ның реттегіш бұрандасы арқылы тоғысталған дақты фотоқабылдағыштың қалқасындағы шкаланың центріне орнатыңыз. Модуль 3-ке бұрылмалы столды өте жақын етіп орналастырыңыз (модуль 13) және столдың кронштейніне зерттелетін пластинаны (5 және 6 объекттерді) қойыңыз.

Столды бұру арқылы, дақты бастапқы орнына әкеліңіз. Пластинаның мұндай бағдары, жарық шоғының пластинаға нормаль түсуіне ( =0) сәйкес келеді. Столды бұру арқылы қалқадағы дақтың екі жаққа да 10 мм-ден асып ығысатынына көз жеткізіңіз (енғұрлым ығысу үлкен болса, соғұрлым нәтиже дәл болады). Өлшеулер үшін бастапқы орнына қарағанда симметриялы болатын дақтың екі координатасын және және оған сәйкес келетін столдың екі координатасын және тіркеген ыңғайлы. Онда есептеулер үшін түсу бұрышын және сәуле ығысуын аламыз, мұндағы микропроектордың ұлғайтуы.

(12) формуланы және белгілі мәнін қолдана отырып, пластинаның сыну көрсеткішін анықтаңыз.

шағын болғанда ( жуық болғанда):

(13)

12.3. Сұйықтың сыну көрсеткіші

Қалыңдығы =8мм болатындай сұйық қабатын құюға болатын кюветаны – объект 42 қолданамыз. 1.2. пунктінде айтылған әдіс арқылы, түсу бұрышының мәні бірдей болғанда (яғни және бұрыштары бірдей болғанда) кювета бос кездегі сәуленің ығысуын, кювета сұйықпен толтырылығандағы ығысуды анықтаңыз. Сұйық қабаты беретін ығысуды, сұйықтың сыну көрсеткішін есептеу үшін қолданамыз.

12.4. Жұқа сынадағы шағылу және сыну

Сына дегеніміз – сындыру бұрышы шағын болатын призма (сурет 23). Сәуленің түсуі нормаль түсуге жақын болғанда сынған сәуле мына бұрышқа ауытқиды:

(14)

Ал және бұрыштарға ауытқыған шағылған сәуле екеу болады. Егер сынаның артқы қырына жарық нормаль түрде түссе, онда және . Олардың қосындысы мынаған тең.

(15)

Сынаны бұрғанда пайда болатын түсу бұрышының шағын өзгерісі кезінде мәні өзгермейді.

Сурет 23 Сурет 24

ЭКСПЕРИМЕНТ

Тәжірибенің сұлбасы 24 -суретте көрсетілген. Лазер шоғының кірісінде орналасқан модуль 5-тің Л1 линзасы S нүктелік жарық көзін қалыптастырады. Жарық көзінен l=40см қашықтықта екі өсті тұтқаға (модуль 9) сынаны (объект 7) орнатыңыз. Модульдер 5 және 9 бұрандалары арқылы модуль 5 қалқасында екі бірқалыпты жарықталған сынаның дөңгелек оправасының кескінін алыңыз.

(15) формулаға сәйкес, бұл кескіндер мына қашықтықтарға таралған

(16)

Қалқаның шкаласы бойынша өлшеңіз және оптикалық скамьяның шкаласы бойынша l өлшеңіз.

Сынаны оптикалық скамьядан алып, объективті орнатыңыз және сәулені модуль 3-тің объекттік жазықтығында F тоғыстаңыз. Егер, объективтен кейін сынаны орнатсақ, онда (14) сәйкес бұл жазықтықта жарық шоғы мына қашықтыққа ығысады:

(17)

Мұндағы сынадан жазықтыққа дейінгі қашықтық мәнін, сынаны орнатқанда пайда болатын, кескіннің ығысуы фотоқабылдағыш шкаласы бойынша жақсы өлшенетіндей етіп алыңыз.

Мұндағы l – сынадан F жазықтығына дейінгі қашықтық. l –дің мәнін, сынаны орнатқанда пайда болатын кескіннің ығысуы, фотоқабылдағыштың шкаласы бойынша сенімді өлшенетіндей етіп таңдап алыңыз. және өлшеп алыңыз. (16) және (17) формулалар бойынша және анықтаңыз.