- •Методическое руководство по выполнению лабораторных работ
- •Фокальные плоскости и фокусы
- •Главные плоскости и точки. Узловые точки
- •Формула оптической системы
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Метод определения кардинальных точек сложной оптической системы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Расчёт погрешностей
- •Вопросы для подготовки к отчёту
- •Моделирование оптических приборов и определение их увеличения
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы Моделирование зрительных труб Кеплера и Галилея
- •Моделирование микроскопа
- •Расчёт погрешностей
- •Вопросы для подготовки к отчёту
- •Определение расстояния между щелями в опыте юнга
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Пространственная когерентность
- •Объем когерентности
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Дифракция Фраунгофера на щели
- •Дифракция Фраунгофера на двух щелях
- •Одномерная дифракционная решётка
- •Теорема Бабине. Дополнительные экраны
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы с объектом мол-01 Определение длины волны излучения дифракционным методом на двумерной квадратной дифракционной решётке. Определение ширины щели
- •Дифракция на щели и двух щелях одинаковой ширины
- •Дифракция на круглом отверстии. Теорема Бабине
- •Дифракция на круглом отверстии. Увеличение разрешающей способности при экранировании центра
- •Порядок выполнения работы с объектом мол-02 Определение длины волны излучения дифракционным методом на щели и одномерной решётке
- •Одномерная дифракционная решётка
- •Дифракция на двух и более щелях (переход к диф. Решётке). Кратность величин bиd.
- •Дифракция на круглом отверстии. Теорема Бабине
- •Дифракция на круглом отверстии. Увеличение разрешающей способности при экранировании центра
- •Дифракция на прямоугольном отверстии
- •Порядок расчета погрешностей
- •Вопросы для подготовки к отчёту
- •Исследование явления дифракции света методом Френеля
- •Основные теоретические положения
- •Принцип Гюйгенса-Френеля
- •Метод Зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии
- •Дифракция Френеля на диске. Пятно Пуассона
- •Зонная пластинка.
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок расчета погрешностей
- •Вопросы для подготовки к отчёту
- •Исследование спектров поглощения и пропускания
- •Основные теоретические положения
- •Характеристики фильтров оптического излучения
- •Экспериментальная установка и методика измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Внимание:
- •Обработка результатов эксперимента
- •Расчёт погрешностей Ошибки при спектрофотометрических измерениях
- •Вопросы для подготовки к отчёту
- •Литература
- •Приложение
- •Вычисление случайной погрешности прямых измерений.
- •Метод наименьших квадратов
- •Вычисление полной погрешности измерений
Порядок выполнения работы с объектом мол-02 Определение длины волны излучения дифракционным методом на щели и одномерной решётке
1. В луче лазера установить щель (одну из щелей C3,C7,C11,C15). Зарегистрировать положение левых и правых минимумов освещённости экрана относительно центра картины вдоль горизонтальной оси экрана.
2. Установить решётку (одну из B5,B6,B9-B16) зарегистрировать положение левых и правых максимумов освещённости экрана.
3. По полученным результатам измерений п.1,2 и известным ширине щели bи периодуdрешётки рассчитать по формулам (5.18) и (5.17) длину волны излучения. Найти средние значениядля каждого измерения и рассчитать погрешностиопределения величин.
4. Сравнить полученные значения ипри дифракции на щели и на решётке, длина волны излучения. Объяснить результаты сравнения.
Одномерная дифракционная решётка
1. В луче лазера поместить одномерную дифракционную решётку (одну из B5,B6,B9-B12). Зарегистрировать положение левых и правых максимумов освещённости экрана вдоль горизонтальной оси экрана.
2. Для объектов B10,B16проанализировать дифракционные картины: установить порядок первого исчезнувшего максимума.
3. Зарегистрировать положения максимумов дифракционной картины от объекта B15(отметить их на листе бумаги, приложенном к экрану). Провести наблюдение дифракционных картин от других решёток (B12,B13,B14) с известными параметрамиdиb, сравнивая с зарисованной картиной, и обнаружить подобную картину
4. Используя формулу (5.17), по измерениям п.1 и известному периоду решётки определить среднее значение длины волны излучения и погрешность её определения.
5. По установленным порядкам m(п.2) первых исчезнувших максимумов и известным периодамdрешётокB10,B16определить ширину щелей по формуле.
6. Используя теорему Бабине по наблюдениям п.3 определить решётку, которая является дополнительной к B15, и параметрыdиbрешёткиB15(параметры решётокB12,B13,B14считать известными).
Дифракция на двух и более щелях (переход к диф. Решётке). Кратность величин bиd.
1. В луче лазера поочерёдно установить щели C1,C2,C4(илиC5,C6,C8) и провести наблюдение дифракционных картин. По дифракционным картинам установить порядкиmпервых исчезнувших максимумов. Обнаружить общие и отличительные свойства картин. По обнаруженным свойствам установить общие и отличительные свойства исследуемых объектов.
2. Для более точного определения характеристик щелей зарегистрировать положение левых и правых максимумов освещённости экрана вдоль горизонтальной оси экрана на дифракционной картине, имеющей наиболее яркие и чёткие максимумы.
3. По измерениям п.2 и известной длине волны рассчитать расстояние , используя формулу (5.17). Найти среднее значениеи погрешность её определения.
5. По измерениям п.1 рассчитать ширину щелей по формуле . Рассчитать погрешность этой величины.
Дифракция на круглом отверстии. Теорема Бабине
Описание задания см. в аналогичном пункте для МОЛ-01.
Для выполнения п.1–3 задания номера круглых отверстий, выбирать в соответствии с вариантом из таблицы № 3.
Дифракция на круглом отверстии. Увеличение разрешающей способности при экранировании центра
Описание задания см. в аналогичном пункте для МОЛ-01. Для выполнения п.1 выбрать отверстие A32, для п.2 – отверстия с непрозрачным экраном ( любые два изА24, А26,А27, А28).
Таблица №3
Вариант № Пункт задания |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
А30 |
А30 |
А32 |
А32 |
А34 |
А34 |
2 |
А31 |
А33 |
А33 |
А29 |
А29 |
А31 |
3 |
А32,А34,А36 |
А32,А34,А36 |
А30,А34,А36 |
А30,А34,А36 |
А30,А32,А36 |
А30,А32,А36 |