Контрольные вопросы.

1. В чем суть принципа интерференции?

2. В чем сходство и различие принципов суперпозиции и интерференции?

3. Что называют оптической длиной пути? Разностью хода?

4. Как получить и сформулировать общие условия максимумов и минимумов интерференции?

5. Какие источники света называются когерентными?

6. Какие величины складываются, если в комнате горят несколько лампочек, и какие величины складываются в опыте Юнга?

7. Почему два независимых тепловых источника не дают интерференции?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 (3-10)

Определение длин волн в спектре с помощью дифракционной решетки

Цели работы: 1) рассмотрение явления дифракции на примере дифракционной решетки; 2) измерение длин волн в спектре света от ртутной лампы.

I. Описание установки.

В состав установки для наблюдения спектра с помощью дифракционной решетки входят: источник линейного спектра (ртутная лампа); дифракционная решетка, гониометр.

Для измерения углов дифракции в данной работе применяется гониометр (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Гониометр ГС-5.

Он содержит следующие основные узлы.

Коллиматорную трубу 1 (для формирования параллельного пучка света), снабженную регулируемой щелью 1,а; поворотный столбик 2, на котором закреплена дифракционная решетка ДР; зрительную трубу 3 с ручкой 3,а, регулировки резкости наблюдения спектральных линий и окуляром 3,б, через который ведется наблюдение картины дифракции от решетки. Поворотный столбик и зрительная труба смонтированы на корпусе 4, который может поворачиваться относительно основания 5 вокруг вертикальной оси. Фиксация поворотного столика выполняется стопорными винтами 6 и 6,а, а корпуса — стопорным винтом 7.

Совмещение середины наблюдаемой спектральной линии с перекрестием окуляра осуществляют с помощью микрометрических винтов 8.

Наблюдение шкал гониометра ведут через отсчетный микроскоп 9. Совмещение шкал гониометра осуществляют рукояткой 10 при её осторожном вращении по или против часовой стрелки.

Отсчет углов производят с помощью отсчетного микроскопа 9, в поле зрения которого видны две шкалы (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Шкала гониометра.

Шкала в левом окошке — для отсчета градусов и десятков минут,

в правом — для отсчета угловых минут и секунд.

Число градусов определяется ближайшей цифрой, расположенной вверху слева от вертикального штриха, делящего поле зрения пополам.

В нашем случае эта ближайшая цифра есть нуль.

Число десятков минут равно числу интервалов «а», заключенных между числом градусов, отсчитанных по верхней шкале, и таким ближайшим числом градусов на нижней (перевернутой) шкале, которое отличается от числа градусов на верхней шкале на 180˚. В нашем случае это один интервал «а», а именно между и.

Ему соответствует 10′∙1 = 10′. Число единиц минут отсчитывают по шкале левого ряда цифр правого окошка. Это 5′.

Наконец, число десятков и единиц угловых секунд определяют по правому ряду правого окошка. Это 57″. Таким образом, на рис. 10.2 угол составляет 0º15′57″. (Напоминаем, что совмещения двойных штрихов верхней и нижней шкал для последующего подсчета числа интервалов «а» добиваются рукояткой 10).