Интерференция

Приложение 4.

МИКРОСКОП МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ «МЕТАМРВ-21-1»

Микроскоп металлографический агрегатный рабочий с верхним расположением столика Метам РВ-21-1 предназначается для визуального наблюдения микроструктуры металлов, сплавов и других непрозрачных объ-

ектов в отраженном свете при прямом освещении в светлом и тёмном поле,

а также для исследования объектов в поляризованном свете и методом дифференциально-интерференционного контраста (ДИК). Микроскоп базируется на унифицированном штативе.

Микроскоп применяется в металлографических лабораториях научноисследовательских институтов и предприятий металлургической, микро-

электронной, машиностроительной промышленности, а также в учебных

заведениях. Возможно применение в других областях науки и техники.

4

5

2

3

1

1-станина микроскопа; 2 – бинокулярная насадка; 3 – рукоятки вертикального перемещения тубуса; 4 – предметный координатный столик; 5 – рукоятки горизонтального перемещения координатного предметного столика.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

82

83

Приложение 5.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МОДУЛЬНОГО УЧЕБНОГО КОМПЛЕКСА МУК-О(ПО ОПТИКЕ)

1.Назначение

1.1.Модульный учебный комплекс МУК-О или микролаборатория (в дальнейшем по тексту «комплекс») предназначен для проведения физического практикума в высших учебных заведениях по разделу волновая и

квантовая оптика курса общей физики.

Комплекс позволяет проводить лабораторные работы по темам:

– интерференция света;

– дифракция света;

– закон Малюса;

– определение угла Брюстера;

– взаимодействие поляризованного света с оптически анизотропным веществом;

– тепловое излучение.

2.Технические данные

2.1.Длина волны лазерного излучателя 0,65 мкм.

2.2.Требуемое напряжение питания белого осветителя 0…15 В при токе

до 1 А.

2.3.Комплекс снабжен механическими отсчетными устройствами углов поворота.

3.Устройство и принцип работы блоков комплекса

3.1. Принцип работы оптического блока

Оптический блок (см. рисунок) состоит из основания 10, на котором

установлены и закреплены электронный блок 11 и стойка 8, служащая вертикальной оптической скамьей. На стойке смонтированы следующие оп-

тические узлы:

Устройство 1 с полупроводниковым лазерным и белым осветителями.

Белый осветитель представляет собой зеркальный отражатель, в котором

смонтирована лампа накаливания, свет от которой, отразившись от плоского зеркала и пройдя конденсорную систему, выводится вертикально вниз.

Турель 2, на которой смонтированы объекты исследования для лабора-

торных работ по интерференции и дифракции. Каждый из объектов закре-

плен на вращающейся втулке, горизонтальная ось которой совпадает с серединой объекта. Втулка снабжена стрелкой, а основание – угломерной

шкалой и пиктограммой объекта исследования.

Поляризатор 4 закреплен на турели во вращающейся обойме со стрел- кой-указателем и транспортиром. При выполнении работ, в которых не

84

требуется поляризатор, турель поляризатора поворачивается на 90° и выводится из рабочей зоны.

Оптический блок.

Турель 5 с образцом оптически анизотропного вещества, используе-

мым в работах по поляризации света.

Устройство 6 с матовой полупрозрачной шкалой 9, содержащее пово-

ротную стеклянную пластинку, использующуюся в опытах по изучению закона Брюстера.

Турель с анализатором 7, выполненным аналогично 4. 3.2. Электронный блок 11 содержит:

–блоки электропитания лазерного и белого источников света с цифро-

вым индикатором регулируемого напряжения и силы тока белого источника;

–блок фотоприемников с цифровым индикатором относительной интенсивности принимаемого света.

4.Подготовка комплекса к работе

4.1.Установка комплекса на рабочее место: снимите защитный чехол,

установите прибор так, чтобы он занял удобное положение на рабочем столе. Важно, чтобы на это место не попадал слишком сильный посторонний свет.

85

4.2. Описание органов управления. 4.2.1. Оптический блок.

При включении электропитания комплекса кнопкой 22 включается либо лазерный, либо белый источник света. Выбор нужного источника производится кнопкой 17 и подтверждается индикаторами 14.

Для проведения работ по дифракции и интерференции поворотом турели 2, на пути лазерного луча устанавливается соответствующий объект ис-

следования, при этом все расположенные ниже турели поворачиваются в сторону и выводятся из рабочей зоны.

При проведении работ по поляризации верхняя турель 2 устанавлива-

ется так, чтобы луч света проходил через свободное отверстие, предусмот-

ренное в этой турели. При работе с источником белого света необходимо учитывать, что его пучок выходит правее лазерного пучка. Ниже по ходу распространения света в пучок вводятся предусмотренные заданием объ-

екты исследования.

4.2.2. Электронный блок Электронный блок содержит следующие органы управления, коммута-

ции и индикации:

–кнопка включения «сеть» 22;

–кнопка переключения фотоприемников 19 с индикаторами факта подключения данного фотоприемника 21;

–два окна 23 в верхней крышке электронного блока, одно из которых предназначено для лазерного, а другое - для белого света, под которыми

расположены фотоприемники с узкой и широкой полосой принимаемого

излучения;

–ручку установки «Jmax» 18;

–цифровой индикатор величины относительной интенсивности принимаемого излучения 20;

–кнопка переключения лазерного и белого источника света 17 с под-

тверждающими индикаторами 14;

–цифровой индикатор величины напряжения и силы тока электролампы белого источника света 12;

–кнопка 16 переключения цифрового индикатора с индикации напря-

жения на индикацию силы тока источника белого света с подтверждающими сигнализаторами 13;

–ручка управления напряжением питания электролампы белого источ-

ника 15.

Порядок выключения комплекса

Если работа с измерительным прибором закончена, нажать кнопку «Сеть» и отключить электронный блок.

Вынуть вилку электронного блока из розетки сети 220 В.

86

Приложение 6.

ИТЕРФЕРРРОМЕТР МАХА-ЦЕНДЕРА

Интерферометр (рис.39) состоит из четырех зеркал: полупрозрачных В и С и глухих А и D. Входящий световой пучок расщепляется полупрозрачным зеркалом В на два пучка равной интенсивности, которые после отражения сводятся вместе вторым полупрозрачным зеркалом С. На выходе имеются две плоские световые волны, распространяющиеся в близких направлениях. Если зеркала установлены так, что выходящие пучки абсолютно параллельны, то может случиться, что эти две волны находятся в противофазе. Тогда результирующая интенсивность будет равна нулю. При этом вся энергия будет уноситься идущим вверх пучком (он показан пунктиром на рис. 39).

Обычно выходящие пучки не абсолютно параллельны, и наблюдается

интерференционная картина в виде системы из параллельных полос (см.

рис.30). Диаметр пучков мал (менее 1 мм), и наблюдать картину невоору-

женным глазом невозможно. Для увеличения размеров интерференцион-

ной картины на пути двух пучков помещают рассеивающую или соби-

рающую линзу с малым фокусным расстоянием. Тогда на экране получает-

ся интерференционная картина приемлемых размеров (размер пятна на экране относится к диаметру пучка как расстояние до экрана относится к фо-

кусному расстоянию линзы).

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Схема интерферометра приведена на рис. 40. Основание 1 устанавливается на оптическую скамью на опорах 2. Расстояние между опорами L = 250 мм. На основании установлены кронштейны 3 для зеркал интерферометра и поворотный столик 4. Зеркала А и D - глухие, зеркала В и С - полупрозрачные. Все зеркала установлены в двухосевых держателях, обеспе-

87

чивающих юстировку прибора. Расстояния между центрами зеркал: l = 250 мм; h =80 мм. На выходе излучения из интерферометра установлена рассеивающая линза 5 на подвижном кронштейне, позволяющем вводить лин-

зу в пучок излучения и подбирать ее положение.

В комплексе интерферометра имеется экран (рис. 41), который закреп-

ляется в кассете модулей 8 или 10 и устанавливается на оптической скамье. В пазы накладок в верхней части экрана вставляют листок бумаги для отметки и измерения положений полос.

Рамка с полкой (рис. 42) вставляется в кронштейны поворотного столика. Размещая на полке гири, создают контролируемую нагрузку на опорную плиту интерферометра.

Рис. 40

88

НАСТРОЙКА ИНТЕРФЕРОМЕТРА

Интерферометр устанавливают на оптическую скамью, включают лазер, убеждаются в том, что пучки излучения проходят через окна зеркал, не задевая их оправ. Устанавливают экран вплотную к выходному зеркалу

С интерферометра и винтами зеркала А (рис. 40) совмещают пучки на эк-

ране. Отодвигают экран от интерферометра и винтами зеркала С снова совмещают пучки. Эти операции по необходимости повторяют. Затем устанавливают линзу 5. На экране должно появиться пятно размерами несколько сантиметров, пересеченное интерференционными полосами. Регулировочными винтами зеркал уточняют настройку, добиваясь по возмож-

ности горизонтальной ориентации полос и получая удобные для измерений

размеры полос.

89

Приложение 7

Модульный учебный комплекс ЛКО-1

Техническое описание

Лабораторные комплексы по оптике ЛКО-1 и ЛК0-1А предназначены для постановки лабораторных работ по оптике в физическом практикуме

вузов, колледжей, лицеев и школ. Позволяют изучать закономерности геометрической оптики, фотометрии, интерференции, дифракции, поляриза-

ции, а также их применение к решению измерительных задач. Совместно с модулями расширения МРО-1, МРО-2 и МРО-3 реализуют работы по интерферометрии, акустооптике и фотоупругости.

Комплексы серии ЛКО-1 обеспечивают постановку лабораторных работ

по темам базового каталога, отмеченным знаком "+":

90