voln_op

Лабораторная работа № 10

ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ОПТИКЕ

В пакет входят четыре компьютерные работы, включающие лабораторно - практические занятия по темам: «Дифракция», «Дисперсия», «Интерференция» и «Эффект Вавилова - Черенкова». Последняя работа может быть рекомендована как в разделе «Оптика», так и в курсе «Квантовая физика».

Все работы построены по одинаковому плану. При запуске программы вначале появляется окно с правилами работы с программой. Пример такой инструкции приведен на рис. 1.

ВАШИ ДЕЙСТВИЯ

Читайте управляющую строку! Не торопитесь! Не нажимайте клавиши наугад. Обдумайте свои действия и только потом нажмите нужный ключ.

В главном меню выбор упражнения осуществляется нажатием клавиши «y» (YES)- да, или ENTER. Нажатие других ключей – переход к следующему упражнению.

Если Вы хотите прервать выполнение программы и быстрее перейти к следующей ее части, то попробуйте нажать ESC. Ключ F1 вызывает справочный материал по выполняемому упражнению. Ключ F2 вызывает справочник, который Вы сейчас читаете. Ключ F9 сообщает параметры и режим работы Вашего компьютера. Вы можете включать и отключать звуковое сопровождение: для этого нажмите одновременно две клавиши Shift и

# -для отключения звука, Shift и $ для его включения.

Если Вы запутались, и на экране происходит что-то странное, то проще всего выйти полностью из программы, нажав вместе две клавиши CTRL-BREAK.

Однако имейте в виду, что указанные действия компьютер иногда игнорирует. Итак, резюме:

*************************************************************************************************************

CTRL – BREAK -полный выход из программы

*************************************************************************************************************

Нажмите пробел

Рисунок 1. Окно с правилами работы

Далее открывается окно, в котором приводятся правила выполнения работы и теоретические сведения о разделе. Они включают описание явления и необходимые формулы (рис.2 и рис. 3). К этому и другим справочным разделам студент может возвращаться на любом этапе выполнения работы.

61

Нажмите пробел

Рисунок 2. Окно с названием лабораторной работы

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

Интерференцией света называют явление усиления интенсивности в одних точках пространства и ослаблении в других при сложении световых волн от двух или нескольких источников. Наблюдать интерференцию можно только в том случае, если распределение интенсивности результирующих колебаний устойчиво во времени. Для этого волны должны быть когерентными (согласованными), то есть иметь одинаковые частоты и постоянный во времени сдвиг начальных фаз. Интерференция возможна на на волнах любой природы. Поэтому в этой работе Вы можете моделировать не только световые явления. Как правило, предполагается равенство начальных фаз источников

Нажмите пробел

Рисунок 3. Окно с теоретическими сведениями

62

После входа в окно с конкретным подразделом студенту демонстрируется исследуемое явление и предлагаются тесты и виртуальные экспериментальные задания из подраздела.

Необходимо иметь в виду, что по каждому подразделу для получения высокой оценки надо рассмотреть несколько (3-4) примеров опытов и расчетных заданий. После выполнения заданий студент переходит в окно следующего подраздела.

Выбирайте упражнение!

БУДЕМ ВЫПОЛНЯТЬ ЭТО УПРАЖНЕНИЕ? <y/n>

Рисунок 4. Окно с отдельными заданиями

После выполнения заданий всех подразделов автоматически выставляются оценки за работу. Они демонстрируются преподавателю, который дает общую оценку работе студента.

В качестве документа о выполнении этих лабораторных работ не предполагается написание отчета в обычном понимании. По окончании работы необходимо предъявить преподавателю: а) результаты решения предлагаемых в этих компьютерных работах задач; б) записи и краткие

63

выводы по проведенным виртуальным экспериментам. Также предполагаются ответы на контрольные вопросы.

Для выполнения лабораторных работ необходимо, кроме теоретической информации, заключенной в самой работе, заранее ознакомиться с теорией явления, приведенной в учебных пособиях.

Библиографический список

1. Савельев, И. В. Курс общей физики / И.В Савельев. СПб.: Изд. «Лань»,

2006. 496 с.

2.Калитеевский, Н.И. Волновая оптика /Н.И. Калитеевский. СПб. Изд. «Лань». 2006. 383 с.

3.Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы / И.Е. Иродов М.:Изд. Бином. Лаборатория знаний. 2007. 263 с.

4. Общие правила выполнения лабораторных работ по физике.

Лабораторный практикум / И.И. Коваленко, Н.П. Лавровская, Е.В. Рутьков,

С.П. Фадеев. СПб.: СПб ГУАП. 2010. 56 с.

64

Содержание

Введение……………………………………………………………………..3

Лабораторная работа № 1 Бипризма Френеля…………………………………………………….....….4

Лабораторная работа № 2 Кольца Ньютона………………………………………………………….…11

Лабораторная работа № 3 Дифракция плоских волн на щели……………………………………..…..17

Лабораторная работа №4 Дифракционная решетка…………………………………………..….....…25

Лабораторная работа №5 Характеристики призмы и дифракционной решетки……………….……..33

Лабораторная работа № 6 Поляризация света. Закон Малюса. Круговая и эллиптическая

поляризации……………………………………………………………….....40

Лабораторная работа №7 Вращение плоскости поляризации…………………………………………48

Лабораторная работа №8 Магнитное вращение плоскости поляризации……………………….…...54

Лабораторная работа №9 Определение длин волн спектральных линий с помощью

спектрометра……………………………………………………………….…57

Лабораторная работа №10 Виртуальные лабораторные работы по оптике ……….……………….......62

Библиографический список…………………………………… ………...….65

65