Мета роботи саме і полягає в якісній перевірці співвідношення (6) для фотонів.

Фотони, які випромінюються лазером ЛГН-105, проходять через щілину, ширину якої Δх можна змінювати за допомогою мікрометричного гви­нта. На екрані, розташованому на відстані L від щілини, спостерігається си­стема дифракційних максимумів. Позначимо відстань між максимумами, які розташовані симетрично відносно головного максимуму, через d .

З рис. 1 маємо:

. (7)

Тоді

. (8)

Отже

. (9)

Рис. 1

Підставимо значення імпульсу з формули (1) і домножимо ліву і праву частину на Δх, одержимо

. (10)

Зіставивши (10) з співвідношенням (6), переконуємося, що для вико­нання співвідношення невизначеностей необхідно, щоб виконувалась умова

. (11)

Таким чином, при виконанні умови (11) виконується також і умова (6). До перевірки нерівності (11) і зводиться дана робота.

Порядок виконання роботи

1. Розмістити щілину на осі пучка лазерного випромінювання.

2. Поставити перпендикулярно до пучка екран на відстані 0,4...0,5 м від щілини.

3. Змінюючи ширину щілини від 0,01 до 0,06 мм, виміряти значення d, що відповідають кожному значенню Δx.

4. Результати вимірювань занести в таблицю.

L=	Δx, мм
	d, мм
H	Δxd/Lλ

Обробка результатів експерименту

1. За даними кожного вимірювання розрахувати величину і записати її в таблицю.

2. Порівняти одержані значення Н з одиницею і зробити висновки про справедливість співвідношення невизначеностей.

Контрольні запитання для допуску до виконання лабораторної роботи

1. Мета роботи.

2. Які фізичні явища дають пояснення корпускулярних властивостей світла?

3. Як формулюється гіпотеза де-Бройля?

4. Чим викликані обмеження на можливість описувати рух частинок за допомогою класичних понять?

5. Провести виведення та пояснити співвідношення невизначеностей Гейзенберга.

6. Що таке фотони? Що таке імпульс тіла? Чому дорівнює маса фотона?

7. Запишіть та поясніть всі відомі співвідношення Гейзенберга.

8. Яким чином на досліді підтверджено корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії?

Контрольні запитання для захисту лабораторної роботи

1. Запишіть та поясніть робочі формули в даній лабораторній роботі.

2. Як практично випромінювались відстані між максимумами дифракції в лабораторній роботі?

3. З якою похибкою випромінювалась ширина щілини в кожному окремому досліді?

4. Чи має фізичний зміст хвильова функція?

Навчальне видання

Сергій Григорович Авдєєв

Тодор Ілліч Бабюк

Павло Васильович Гель

Олександр Станіславович Камінський лабораторний практикум з фізики

частина 2

(коливання і хвилі, оптика)

Лабораторний практикум

Оригінал-макет підготовлено Авдєєвим С.Г.

Редактор В.О. Дружиніна

Коректор З.В. Поліщук

Науково-методичний відділ ВНТУ

Свідоцтво Держкомінформу України

серія ДК №746 від 25.12.2001