ph_lab_2 (3s)

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физики

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Физика»

Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИПРИЗМЫ

Студент гр. 1205		Агеев А.А.
Преподаватель		Мыльников И.Л.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы: определение длины световой волны интерференционным методом.

Исследуемые закономерности

Один из способов наблюдения интерференции световых волн основан на использовании бипризмы Френеля. Бипризма Френеля представляет собой две призмы с очень малым преломляющим углом , сложенные основаниями.

Рис. 1 - Схема наблюдения интерференционной картины с помощью бипризмы

От источника света S (щели) лучи падают на обе половины бипризмы Р, преломляются в ней и за призмой распространяются так, как если бы исходили из двух мнимых источников S₁ и S₂. За призмой имеется область пространства, в которой световые волны, преломленные верхней и нижней половинами бипризмы, перекрываются (на рисунке 1 эта область заштрихована). В этой области пространства сводятся воедино две части каждого цуга волн от источника S, прошедшие разные оптические пути, способные при выполнении условия  интерферировать, где – разность хода лучей. Длина когерентности определяется как рас- стояние, которое проходит световая волна за время, при котором случайное изменение фазы волны не превышает . При превышении разностью хода длины когерентности волны в точку наблюдения приходят со случайной разностью фаз и интерференционная картина перестает быть видимой.

Интерференционная картина, получающаяся от бипризмы, соответствует интерференции волн, исходящих из двух когерентных источников, расположенных в точках S₁ и S₂ . На экране Э, пересекающем заштрихованную область, тогда наблюдается ряд светлых и темных полос, параллельных ребру бипризмы. Светлые полосы лежат в тех местах экрана, куда приходят волны от источников S₁ и S₂ с разностью хода, равной целому числу длин волн, темные – в тех местах, куда приходят волны с разностью хода, равной нечетному числу полуволн.

Видимость интерференционной картины зависит от размеров источника света, в чем нетрудно убедиться, изменяя ширину щели.

Рис. 2 - Определение апертуры и угла схождения лучей в опыте с бипризмой Френеля

Для интерференционного эффекта существенны, однако, не сами по себе размеры щели, а угол (рис. 2) между соответствующими лучами, идущими от S через каждую из двух ветвей интерферометра к точке О. Этот угол, который представляет собой угол раскрытия лучей, называется апертурой интерференции. Ему соответствует в поле интерференции угол схождения лучей , величина которого связана с углом правилами построения изображений. При неизменном расстоянии до экрана тем больше, чем больше .

Протокол наблюдений

Лабораторная работа № 2

«Определение длины световой волны с использованием бипризмы»

Выполнил студент группы аааааааааа аааааааааааааааааааааааа

Таблица 2.1. Константы эксперимента

с		n
мм/дел	Рад	-	-

Таблица 2.2. Выборка значений длины волны, излучаемой источником

l = a+b мм,

№	a	N1	N2	m
	мм	дел	дел	-	мм	нм	нм
1
2
3
4
5

Контрольные вопросы:

29. Можно ли на экране получить интерференционную картину от двух электрических лампочек?

32. Изобразите ход лучей в бипризме Френеля? Покажите, как образуются два мнимых когерентных источника.