Тема 34. Измерение показателя преломления стеклянной пластинки с помощью микроскопа

Задание

1. Разработать и описать методику измерения показателя прелом­ления стеклянных пластин с помощью микроскопа, дав достаточно подробное обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы измерения. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых ве­личин.

2. Измерить предложенным методом показатели преломления сте­клянных пластин и привести достаточно подробную обработку резуль­татов измерений с указанием погрешностей.

Тема 35. Исследование дисперсии света с помощью призм и дифракционных решёток

Задание

1. Предложить конструкцию или схему источника белого света.

2. Разработать и описать методику измерения различных длин волн света. Дать анализ погрешностей (ошибок) измерения длины све­товой волны.

3. Экспериментально исследовать явление дисперсии света с по­мощью призм и дифракционных решёток. Определить разрешающую способность призмы и (или) дифракционной решётки. Провести доста­точно подробную обработку результатов измерений.

Тема 36. Исследование интерференции света

Задание

1. Предложите параметры интерференционных схем, позволяющих реально наблюдать интерференционные полосы. Дайте оценку пара­метров источника света. Цроанализируйте трудности, возникающие при реализации схем Юнга и Френеля. Каково влияние размеров диа­фрагмы D определяющей размер источника света.

2. Используя светофильтры, исследуйте зависимость изменения чи­сла наблюдаемых интерференционных полос от полосы пропускания светофильтра.

3. Определите экспериментально ширину интерференционной по­лосы. Исследуйте от каких параметров интерференционной схемы она зависит.

Если в вашем распоряжении есть лазер, убедитесь насколько он облегчает наблюдение интерференционных явлений.

Тема 37. Исследование дифракции света

Задание

1. Проанализируйте масштабы дифракционных явлений света и па­раметры схемы, которые позволят реально наблюдать и изучать ди­фракцию. Какие требования следует предъявлять к источнику света для наблюдения дифракции? Каковы требования к освещенности по­мещения для наблюдения дифракционных явлений?

2. Качественно изучите картину дифракции на краю экрана, ис­пользуя в качестве экрана лезвие бритвы. На каком расстоянии необ­ходимо расположить экран для наблюдения дифракционной картины. Опишите картину дифракции, дайте рисунок или фотографию дифрак­ционной картины. Оцените ширину дифракционных полос и объясните само явление.

3. Вместо бритвы поставьте в качестве препятствия непрозрачный лист бумаги (или тонкой фольги), в котором с помощью острой игол­ки проделайте круглое отверстие. Оцените на каком расстоянии от отверстия в 1 мм наблюдается дифракционная картина (дифракция Френеля). Каков размер этой картины следует ожидать на экране на­блюдения? Если размер дифракционной картины окажется, мал, пред­ложите способ её наблюдения. Приведите рисунок наблюдаемой ди­фракционной картины. Как изменяется интенсивность света в центре пятна при изменении диаметра отверстия в экране и расстояния от отверстия до экрана наблюдения. Как изменяется характер дифрак­ционной картины в зависимости от диаметра диафрагмы источника света.

4. Расположите на пути пучка света маленький круглый шарик (например, стальной шарик от подшипника диаметром 2 .=.5 мм). Оцените параметры установки и источника света, позволяющие на­блюдать в центре геометрической тени от шарика "пятна Пуассона", наблюдавшегося впервые Араго и явившемся решающим эксперимен­том, окончательно утвердившим волновые представления о природе света.

5. Прорежьте с помощью бритвы в листе бумаги (или фольги) уз­кую щель. Глядя сквозь отверстие щели на точечный источник света, вы увидите картину дифракции Фраунгофера на щели. Зарисуйте кар­тину дифракции. Объясните явление.

Проколите с помощью иглы в листе бумаги (или фольги) маленькое отверстие. Глядя сквозь это отверстие на точечный источник света, вы увидите картину дифракции Фраунгофера на отверстие. Зарисуйте картину дифракции.

6. Прорежьте с помощью бритвы в листе бумаги (или фольги) две расположенные рядом узкие параллельные щели. Глядя сквозь отвер­стие щелей на точечный источник света, вы увидите картину дифрак­ции Фраунгофера на двух щелях. Зарисуйте картину дифракции. Чем отличается картина дифракции на двух щелях от дифракционной кар­тины на одной щели.