6.3.3. Задание

Используя экспериментальную установку, получить на экране (стене лаборатории) четкое изображение дифракционных картин (см. рис. 8), произвести необходимые измерения и по формуле (20) рассчитать радиус отверстия r_о.

6.3.4. Порядок выполнения работы

1. Собрать установку согласно схеме, приведенной на рис. 7. На экране 3 поставить отверстие диаметром 1 – 3 мм (значение диаметра указывает преподаватель).

2. Включить лазер (включает преподаватель).

3. Перемещая экран 3 и микрообъектив 2, получить по очереди на экране 4 четкое изображение всех дифракционных картин (см. рис. 8), для каждого случая определить число открытых зон Френеля m.

4. Измерить для каждого случая расстояния аиb.

5. Выключить лазер.

6. Вычислить радиус r_опо формуле (20) для каждых значенийaиb и его погрешность Δr_о(как при косвенном измерении).

7. Рассчитать средние значения радиуса < r_о > и абсолютной погрешности < Δr_о >, определить относительную погрешность.

8. Результаты измерений и расчетов записать в табл. 10.

Таблица 10

Результаты измерений по дифракции света

на отверстии

m	а, мм	b, мм	rо, мм

6.3.5. Контрольные вопросы

1) Что называется оптической разностью хода лучей?

2) В чем заключается дифракция света? При каких условиях можно наблюдать дифракцию света?

3) В чем сущность метода определения зон Френеля?

4) При каком числе зон Френеля, открытых отверстием, в центре дифракционной картины будет наблюдаться светлое пятно, а при каком – темное?

5) При каком числе открытых зон Френеля в центре дифракционной картины наблюдается наиболее светлое пятно, а при каком – наиболее темное?

6) Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

Лабораторная работа 7

Явление поляризации света

Цель работы: изучить свойства поляризованного света, проверить справедливость закона Малюса.

Приборы и принадлежности, применяемые в работе: гелий-неоновый лазер, оптическая скамья, поляроид, люксметр.

7.1. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки приведена на рис. 9. Гелий-неоновый лазер 1, укрепленный на оптической скамье, излучает линейно поляризованный свет. На оптической скамье укреплены анализатор 2 и фотоприемник 4. Выходящий из поляроида свет попадает на фотоприемник. Корпус поляроида снабжен шкалой от нуля до 360. Поляроид можно поворачивать в плоскости, перпендикулярной оптической оси, изменяя таким образом угол. При повороте поляроида изменяется интенсивность света, попадающего на фотоприемник. Сигнал с фотоприемника регистрируется измерительным прибором (люксметром) 3, который предназначен для измерения освещенности с непосредственным отсчетом по шкале в люксах. Так как освещенность пропорциональна интенсивности световой волны, то по показаниям люксметра можно определить, как зависитосвещенностьот угла поворота.

В лаборатории также имеется другая установка, где вместо лазера используется обычная лампа накаливания с дополнительным поляроидом, который из естественного света лампы делает линейно поляризованный свет. Принцип работы и все остальные элементы установки такие же, как и в установке с гелий-неоновым лазером.

Рис. 9. Лабораторная установка для изучения

свойств поляризованного света