8. Лабораторная работа № 3-14 опредение показателя преломления пластины
Цель работы: Наблюдение интерференции с помощью интерферометра Маха-Цендера. Измерение показателя преломления стеклянной пластины.
Оборудование: Оптическая скамья, интерферометр Маха-Цендера, стеклянная пластина.
Методика эксперимента
Установим на пути одного из пучков интерферометра стеклянную пластинку толщиной (объект 4). Если пластинка перпендикулярна пучку, она вносит разность хода
,
где - показатель преломления. При угле падения разность хода
. (52)
Таким образом, при повороте пластинки на угол от положения, перпендикулярного пучку, возникает дополнительная разность хода
(53)
и
интерференционная картина смещается
на
полос. При малых
(практически при
<
300)
выражение (53) можно упростить
. (54)
Измерив, смещение картины в единицах ширины полосы, найдём показатель преломления:
. (55)
Порядок выполнения работы
Перед началом выполнения работы необходимо ознакомиться с теорией интерференции, с описанием интерферометра Маха-Цендера (см. Приложение №6) и инструкцией по технике безопасности при работе с лазерными источниками света.
Задание 1.
1. Настройте интерферометр. Вставьте в кронштейн поворотного столика пластинку (объект 4, 5 или 6). Установите пластинку перпендикулярно к пучку (отраженный пучок должен пойти навстречу падающему) и зарегистрируйте соответствующую угловую координату стола , определив тем самым начало отсчета углов падения волн на поверхность пластины.
2. Отметьте на экране положение какой-либо полосы. Осторожно поворачивая стол, зафиксируйте углы, соответствующие смещению картины на 5, 10, 15, 20... полос. Выберите результат, внушающий Вам наибольшее доверие, и определите показатель преломления пластины. Толщина пластин указана в описании установки.
Таблица 1
-
0
5
10
15
20
Контрольные вопросы
1. Что такое интерференция? Какие волны называются когерентными? Как можно получить когерентные световые волны?
2. Что понимается под геометрической и оптической разностью хода?
3. Запишите и сформулируйте условия интерференционных минимумов и максимумов?
4. Объясните принцип действия интерферометра Маха-Цендера.
5. Объясните основные принципы измерения физических величин с помощью интерферометров.
9. Лабораторная работа № 3-15 определение показатеЛя преломления воздуха
Цель работы: Наблюдение интерференции с помощью интерферометра Маха-Цендера. Измерение показателя преломления воздуха.
Оборудование: Оптическая скамья, интерферометр Маха-Цендера, кювета с газом, пневмоблок.