Расчет ошибки измерений
Оценить относительную и абсолютную ошибку измерения длины волны света для каждого из светофильтров, воспользовавшись формулой
.
(15)
Абсолютные ошибки измерения параметров a, b, d1,d2, xm+k xm оценить, исходя из точности измерительных инструментов. Записать окончательный результат в виде:
СР. .
Контрольные вопросы
1. В чем состоит цель данной лабораторной работы?
2. В чем заключается явление интерференции?
3. Какие источники являются когерентными?
4. Какой метод получения когерентных пучков использован в данной работе?
5. При какой разности хода наблюдается минимум освещенности интерференционной картины? Записать наиболее общую формулу.
6. При какой разности хода наблюдается максимум освещенности интерференционной картины? Записать наиболее общую формулу.
7. В чем состоит методика определения длины световой волны в данной лабораторной работе?
8. Нарисуйте схему экспериментальной установки и поясните назначение каждого элемента.
9. В каком порядке необходимо расположить приборы в данной лабораторной работе при определении расстояния между интерференционными полосами? Укажите назначение каждого элемента оптической схемы.
10. В каком порядке необходимо расположить приборы в данной лабораторной работе при определении расстояния между изображениями щелей? Поясните назначение каждого элемента оптической схемы.
11. Каково назначение окулярного микрометра в данной лабораторной работе?
12. Начертите ход лучей в бипризме Френеля и укажите область интерференции.
13. Поясните, как будет выглядеть интерференционная картина в опыте с бипризмой Френеля, если убрать светофильтр.
14. Допустим, что при помощи бипризмы Френеля получили интерференционные полосы, пользуясь красным светом. Как изменится картина интерференционных полос, если воспользоваться фиолетовым светом?
15. Рассчитайте длину волны света, освещающего бипризму Френеля, если по результатам измерений известны следующие параметры: d 1 мм, x 0,40 мм, a 60 см, b 20 см.
16. Определите, при каких значениях разности хода будет наблюдаться минимум интенсивности света в интерференционной картине, если известно, что бипризма Френеля освещается красным светом с длиной волны 650 нм (приведите расчетную формулу и рассчитайте первые три значения, считая в одну сторону от нулевого максимума).
17. Определите, при каких значениях разности хода можно наблюдать максимум интенсивности в интерференционной картине для света с 650 нм (приведите расчетную формулу и рассчитайте первые три значения, считая в одну сторону от нулевого максимума).
18. Определите расстояние d между мнимыми источниками, если по результатам измерений известны координаты на оптической оси окулярного микрометра (x1 0 см), собирающей линзы (x2 20 см) и щелевой диафрагмы (x3 80 см), а расстояние d между изображениями источников, измеренное с помощью окулярного микрометра, равно 1,50 мм.
19. Выведите формулу для определения длины волны света (по данной лабораторной работе).
20. Оцените порядок частоты и волнового числа для света видимого диапазона спектра.
Список литературы
Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2004. – 544 с.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. – М.: Изд-во «Академия», 2003. – 720 с.
3. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физика». Работы 32, 33, 33а, 41, 42. – М.: МИИТ, 2005. – 65 с.
Селезнёв В.А., Тимофеев Ю.П. Методические указания к вводному занятию в лабораториях кафедры физики. – М.: МИИТ, 2006. – 30 с.
Работа 132
ИЗМЕРЕНИЕ УГЛА ВОЗДУШНОГО КЛИНА
ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ КАРТИНЕ
ПОЛОС РАВНОЙ ТОЛЩИНЫ
Цель работы: измерение угла воздушного клина в зазоре между стеклянными пластинками по интерференционной картине полос равной толщины.
Приборы и принадлежности: основание с вертикальным юстировочным модулем и рейтером, лазер полупроводниковый STL650-1 в юстировочном модуле, коллиматор (расширитель пучка), объект интерференционный в оправе, экран.
Введение
Общие положения об интерференции, достаточные для понимания сути эффекта, изложены во введении к лабораторной работе № 32 настоящего сборника. С ними необходимо ознакомиться перед прочтением теории к данной лабораторной работе.
Данная установка разработана на ЛОМО под индексом РМС 2. Поставлена она на кафедру в рамках программы «Учебная база» в 2005 году. Данное методическое пособие разрабатывается с использованием документации, поставленной в комплекте с этой установкой.