Демонстрационный эксперимент по теме «Оптика и квантовая физика»

1. Интерференция света

2. Дифракция параллельного пучка света на щели

3. Дифракция расходящегося пучка света на щели

4. Дифракция параллельного пучка света на нити

5. Дифракция расходящегося пучка света на нити

6. . Разложение естественного света в спектр с помощью дифракционной решетки

7. Дифракция монохроматического света на одномерной решетке

8. Дифракция монохроматического света на двумерной структуре

9. Исследование отражения света

10. Исследование закономерностей преломления света

11. Полное внутреннее отражение

12. Демонстрация внешнего фотоэффекта

1. Интерференция света

Оборудование: полупроводниковый лазер, оправа с двумя щелями, подставки угловые, линза F = 5 см и D = 1,5 см, оптический столик для проектора, рабочее поле с креплениями, стойка штатива, зажимы, экран демонстрационный.

Рисунок 1	Рисунок 2

Этапы проведения эксперимента

1. Соберите установку согласно оптической схеме, приведенной на рисунке 1. Внешний вид установки представлен на рисунке 2.

2. Установите на демонстрационный стол оптический столик для проектора, на него поставьте стойку штатива и зажмите в ней на максимальной высоте рабочее поле, которое имеет для этого специальные крепления. На расстоянии примерно 2 – 3 см от собранного стенда расположите экран. С помощью угловых подставок поместите на вертикальном рабочем столе поле полупроводниковый лазер, линзу с фокусным расстоянием F = 5 см и оправу с двумя близко расположенными щелями.

3. Включите в сеть блок питания лазера и приступите к юстировке оптической схемы. Свет полностью выключать не следует, однако его необходимо по возможности приглушить.

4. Направьте луч лазера в середину экрана, после чего установите на пути луча собирающую линзу. Луч лазера фокусируется линзой, и после фокуса образуется расходящийся пучок света. На экране при этом возникает освященное пятно диаметром 10 – 15 см. Перемещая линзу вдоль луча лазера, добейтесь максимального однородного освящения пятна. Оптимальное расположение линзы такого, что положение лазера примерно совпадает с фокусом линзы. После этого установите оправу со щелями на расстоянии 7 – 9 см от линзы и совместите щели с лучом лазера.

5. На экране появится система интерференционных полос. Придерживая рукой металлический лист, подвигайте угловую подставку, на которой установлены оправа со щелями в указанных пределах (7 – 9 см от линзы), и получите на экране наиболее яркие и контрастные интерференционные максимумы.

6. Проанализируйте результаты, полученные при проведении опыта.

2. Дифракция параллельного пучка света на щели

Оборудование: полупроводниковый лазер, оправа со щелью, подставки угловые, оптический столик для проектора, рабочее поле с креплениями, зажимы, стойка штатива, экран демонстрационный.

Рисунок 1	Рисунок 2