Іі. Опис приладів і методика вимірювання

Для точного визначення радіусів кілець застосовується вимірний мікроскоп. До тубуса мікроскопа пригвинчений вертикальний освітлювач, тобто невеличка трубка з бічним віконцем, в середині якої перед віконцем знаходиться напівпрозора скляна пластинка “Р₁” , яку з допомогою гвинтів встановлюють під кутом 45 до осі мікроскопа. Під мікроскопом знаходиться плоско-опукла лінза, яка дотикається до плоско-паралельної пластинки. Світло від джерела “S” після відбивання від пластинки “Р” потрапляє на лінзу, відбивається, утворюючи когерентні промені, що інтерферують і дають інтерференційну картину, тобто кільця, які спостерігаємо у фокальній площині окуляра. Загальний вигляд установки показано на рис.4.

Ііі. Завдання

1. Виміряти радіус перших трьох кілець Ньютона.

2. Визначити радіус кривизни лінзи.

IV. Хід роботи

1. Увімкнути електролампочку в мережу. За допомогою мікрометричних гвинтів добитися різкої видимості кілець і встановити перехрестя ниток так, щоб вони знаходились навпроти відповідного кільця. Кільця в оправі регулювати доти, поки перехрестя ниток не будуть діаметрами кілець Ньютона.

2. За окулярною шкалою (ціна поділки 1,0 мм) визначити діаметри кілець № 1,2,3,4,5 …і т.д., а потім, розділивши на 2, одержати їх радіуси. Підставивши значення радіусів у відповідній послідовності (наприклад:1 з 5 або 2 з 6) у формулу (17), визначити радіус кривизни лінзи. Потім знайти середнє значення.

3. Результати спостережень записати в табл. 1.

Таблиця 1

Результати вимірювань та обчислень

№	d, мм	r, мм	R, мм	∆R

Контрольні питання

1. Що називають інтерференцією світлових променів?

2. Які промені називають когерентними?

3. Що таке кільця Ньютона?

4. Як одержують когерентні промені на даній установці для дослідження кілець Ньютона?

5. Чому дорівнює різниця ходу для к-того темного кільця Ньютона?

6. Яка умова мінімуму для центральної темної плями кілець Ньютона?

7. Яка формула мінімуму при інтерференції монохроматичного світла?

8. Яка формула к-того радіуса темного кільця Ньютона?

9. Яка робоча формула для розрахунку радіуса кривизни лінзи?

Лабораторна робота № 105

Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми френеля

Прилади і матеріали: біпризма Френеля, оптична лава з освітлювачем, розсувна щілина, вимірювальний мікроскоп, світлофільтри, вертикальна шкала, масштабна лінійка.

Мета роботи: оволодіти методикою визначення довжини хвилі світла за допомогою біпризми Френеля радіуса кривизни лінзи за допомогою дослідження кілець Ньютона.

І. Теоретичні відомості

Довжину світлової хвилі можна визначити, використовуючи явище інтерференції світла. Для одержання інтерференційної картини необхідно випромінювання від одного джерела розділити на два потоки і примусити їх зустрітися після проходження різних шляхів. У випадку такого розподілу ці потоки можна тлумачити як такі, що виходять з двох абсолютно однакових джерел. Всі елементарні імпульси випромінювання, що відбуваються в одному джерелі, одночасно повторюються в другому, але доходять до даної точки екрана з деяким запізненням, яке визначається різницею ходу (див. лаб. роб. №105).

Для одержання інтерференції важливо, щоб різниця ходу між променями, що інтерферують, не була великою. Якщо ця умова порушується, то різниця фаз буде з часом змінюватися. Інтерференційна картина спостерігається при різниці ходу , що не перевищує 10^-3м.