оптика / Лабы / 1-2

Измерение длины световой волны

с помощью бипризмы Френеля

Бипризма Френеля состоит из двух прямоугольных призм, сложенных основаниями. Обычно обе призмы изготовляются из одного куска стекла и имеют очень малые преломляющие углы. В сечении бипризма Френеля представляет собой равнобедренный треугольник с углом, близким к 180.

Свет от монохроматического источника (например, от узкой освещенной щели, перпендикулярной плоскости чертежа) падает на бипризму и преломляется в ней. В заштрихованной области преломленные пучки интерферируют, и на экране образуются светлые и темные полосы, т.е. интерферирующие пучки света будто бы исходят из точек S1 и S2, в которых находятся мнимые изображения источника света S. Эти мнимые изображения и являются источниками когерентных световых волн.

Измерив расстояние d (между мнимыми источниками света S1 и S2), a (от источника света до экрана) и b (между соседними полосами), можно по формулам

вычислить длину волны, испускаемую источником света.

Рабочая установка состоит из осветителя, щели, ширину которой можно менять, и бипризмы Френеля.

Щель, укрепленная неподвижно, и бипризма установлены на одном рейтере. Бипризма вставлена в специальную подставку, вращением которой вокруг оптической оси установки ребро призмы ставят параллельно щели. Тогда полосы получаются достаточно резкими.

номер измерения	отсчет		разность отсчетов	число полос	b, мм	bср., мм
	слева	справа
1	24.40	бар.29 Шк.27	4,59	6	0.765	0.625
2	24.36	бар.25 Шк.27	3,52	6	0.503
3	24.30	бар.27 Шк.28	4,55	6	0.650
4	24.32	бар.26 Шк.28	3,49	6	0.582

Пример вычисления:

b=4,59:6=0,765

С1 и С2 – расстояния между изображениями щелей., измеренные микроскопом.

1. О пределяем расстояние a от щели до микроскопа.

2. z1	Отсчет изображения щели		С1	z2	Отсчет изображения щели		C2	p=Z1-Z2
   	левого	правого			левого	правого
   1	шк 25 бар67	шк 22 бар13	3,54	2	шк 25 бар80	шк 23 бар21	2,59	120мм
   2	шк 24 бар68	шк 22 бар11	2,57		шк 25 бар80	шк 24 бар67	1,13
   3	шк 25 бар68	шк 22 бар12	3,55		шк 26 бар82	шк 23 бар27	3,55
   4	шк 25 бар67	шк 21 бар14	4,53		шк 26 бар75	шк 24 бар27	2,48
   cреднее значение с1=3,5				среднее значение с2=2,4

   О
   кончательно длину волны вычисляем по формуле:

6. Погрешность измерения равна половине цены деления. В данном случае погрешность равна

Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский Государственный Горный институт им .Г. .В. .Плеханова

(Технический университет)

Кафедра общей и технической физики

Лабораторная работа №1₂.

Измерение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля.

Выполнил:

Студент гр ТПП-00-2

Землянский В.С.

Проверил:

Варшавский С.П.

Санкт-Петербург

2001 г.