Этапы проведения эксперимента

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

2. Положите на демонстрационный стол оптический столик для проектора, на нем установите стойку штатива и закрепите на стойке рабочее поле, которое имеет для этого специальное крепление. На расстоянии 2 – 3 м от собранного стенда расположите экран. С помощью угловых подставок поместите на вертикальном рабочем поле полупроводниковый лазер и оправу со щелью шириной 0,3 мм.

3. Включите с сеть блок питания и приступите к юстировке оптической схемы. Направьте луч лазера в центр экрана, после чего установите на пути оправу со щелью шириной 0,3 мм.

4. На экране возникнет дифракционная картина: довольно яркая центральная точка вытянутой формы, в обе стороны которой расходятся точки также вытянутой формы. Яркость точек заметно убывает по мере удаления от центра.

5. Продемонстрируйте, что дифракционные максимумы и минимумы возникают в плоскости, перпендикулярной направлению щели. Для этого поверните щель на какой-либо угол и покажите соответствующий поворот дифракционной картины. При этом плоскость экрана должна быть перпендикулярна лучу лазера.

6. Верните щель в вертикальное положение и измените взаимное расположение лазера и экрана таким образом, чтобы луч падал на экран под углом примерно 45^о.

7. Вместо щели шириной 0, 3 мм установите щель шириной 0,6 мм. Сделайте вывод о том, как ширина щели влияет на вид дифракционный картины.

8. Проанализируйте все результаты, полученные при проведении опыта

3. Дифракция расходящегося пучка света на щели

Оборудование: полупроводниковый лазер, оправа со щелью, подставки угловые, линза F = 5 см и D = 1,5 см, оптический столик для проектора, рабочее поле с креплениями, зажимы, стойка штатива, 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. Поставьте на демонстрационный стол оптический столик для проектора, на нем установите стойку штатива и закрепите на стойке рабочее поле, которое имеет специальные крепления. На расстоянии 2 – 3 м от собранного стенда расположите экран. С помощью угловых подставок поместите на вертикально расположенном рабочем поле полупроводниковый лазер, линзу с фокусным расстоянием F = 5 см и оправу со щелью шириной 0,3 мм.

3. Включите в сеть блок питания лазера и приступите к юстировке оптической схемы. Свет полностью выключать не следует, однако его необходимо по возможности приглушить. Направьте луч лазера в середину экрана, после чего установите па пути луча собирающую линзу. Луч лазера фокусируют линзой, после фокуса образуется расходящийся пучок света. На экране при этом возникает освещенное пятно диаметром 10 – 15 см (в зависимости от расстояния до экрана).

4. Перемещая линзу вдоль луча лазера, добейтесь максимально однородного освещения пятна (мелкая структура лазерного луча должна, по возможности, отсутствовать). Оптимальное расположение линзы таково, что положение лазера примерно совпадает с фокусом линзы.

5. После этого установите оправку со щелью на расстоянии 7 – 9 см от линзы и совместите щель с лучом лазера. На экране появится система полос, самая яркая из которых будет располагаться в центре картинки. Придерживая рукой рабочее поле, перемещайте щель в указанных пределах (7 – 9 от линзы) и получите на экране наиболее контрастные дифракционные максимумы.

6. Поверните оправу со щелью на некоторый угол вокруг оптической оси установки. Ось симметрии дифракционной картины при этом также повернется. Обратите внимание, что дифракционные эффекты настолько сильны, что невозможно установить границы геометрической тени щели на экране.

7. Не перемещая угловую подставку, замените щель шириной 0,3 мм щелью 0,6 мм и сделайте соответствующие выводы.