6.2.4.Методика проведения эксперимента

Для получения дифракционной картины на экране необходимо поместить щель (или нить) на пути прохождения пучка лазера. Затем следует отметить на миллиметровой бумаге, закрепленной на экране, положения дифракционных максимумов (рис. 6.2.2). Если принять за l расстояние от щели

(или нити) до экрана, am - расстояния от середины нулевого максимума до середины максимума интенсивности m -го порядка, то из ∆ ВОМ имеем:

Для малых углов tgϕ ≈sinϕ , тогда с учетом выражения (6.21) имеем

Отсюда можно получить конечную формулу для определения ширины щели d (или диаметра нити d)

Рис. 6.2.2. Схема эксперимента

6.2.5.Порядок выполнения работы

Внимание! При работе с лазером помните, что прямое лазерное излучение опасно для зрения, а также то, что лазер питается высоким напряжением.

1.Включите вилку блока питания 9 лазера в сетевую розетку.

2.Включите тумблер "cеть" на блоке питания лазера. После появления излучения на экране 10 лазер готов к работе.

3.Винтом 6 и перемещением столика 4 подведите щель в диафрагме 5 в пучок лазерного излучения.

4.Освободите стопорный винт 7 рейтера 3 и, перемещая рейтер по скамье 1, добейтесь наиболее яркой дифракционной картины на экране 10 (в поле

162

зрения должны наблюдаться максимумы пяти-шести порядков дифракции, кроме нулевого (центрального).

5.Винтом 7 закрепите рейтер и по шкале 2 определите расстояние l от щели до экрана. Результат занесите в табл. 6.2.1.

6.Закрепите на экране полоску миллиметровой бумаги так, чтобы на ней уместилась вся дифракционная картина. Отметьте на бумаге положения максимумов, начиная с третьего-четвертого порядка дифракции, а также центрального максимума.

7.Измерьте на полоске бумаги на экране 10 расстояния am от нулевого (центрального) до m-го максимума (m = 3,4,5,6). Результаты занесите в табл. 6.2.1

8.Повторите измерения, указанные в пунктах 3 – 7, последовательно для двух нитей в диафрагме 5, закрепленных на горизонтальном столике 4. Результаты занесите в табл. 6.2.2.

6.2.6.Обработка результатов измерений

1.Вычислите по формуле (6.2.3) ширину щели d.

2.Подсчитайте среднее арифметическое значение ширины щели <d>.

3.Подсчитайте абсолютную погрешность измерений ∆d (при данном числе измерений ее можно принять равной среднеквадратичной погрешности) по формуле

n

∑ (dm − d )2

где n – число измерений.

4. Окончательный результат дайте в форме d = (<d> ± ∆d ).

5. Сделайте вычисления по пунктам 1 – 4 также для двух исследованных нитей соответственно.

6)Полученные результаты занесите втабл. 6.2.1 и 6.2. 2.

3

4

5

6

163