Указания по проведению эксперимента

1. Включить лампу. Установить на пути светового пучка зелёный светофильтр. Установить в поле зрения микроскопа пластину с закреплённой на ней линзой так, чтобы отчётливо наблюдалась интерференционная картина, а её центр (тёмное пятно) наилучшим образом совпадал с центром поля зрения микроскопа. В окуляре измерительного микроскопа видна нить, с помощью которой фиксируется положение колец.

2. Определить положение центра интерференционной картины. Для этого совместить нить измерительного микроскопа с касательными к 3-му тёмному кольцу в диаметрально противоположных точках и сделать отсчёты k₃⁺ – по правому и k₃^ – по левому концам диаметра. Отсчёты производятся по шкале микроскопа (цена деления 1 мм) и барабану (цена деления 0,01 мм). Измерения провести 5 раз, результаты представить в табл. 3.1. Для исключения влияния люфта микрометрического винта на погрешность измерений нить подводить к касательным кольца всегда с одной стороны.

3. Измерить 5 раз расстояние от центра интерференционной картины до тёмного кольца с произвольным номером (m  10). Для этого совмещать нить микроскопа с касательной слева (или справа) к выбранному тёмному кольцу и произвести отсчёт k_m^ (или k_m⁺); данные представить в табл. 3.2.

Таблица 3.1

Определение центра колец Ньютона

Светофильтр	m	k3+, мм					k3–, мм
		1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Зелёный	3

Таблица 3.2

Определение радиусов тёмных колец

Свето-фильтр	Δm	km+ , мм					rm  rm, мм	km′+, мм					rm′  rm′, мм
		1	2	3	4	5		1	2	3	4	5
Зелёный
Жёлтый

4. Измерить 5 раз расстояние от центра интерференционной картины до тёмного кольца с номером m′ =m+m, гдеm= 3…5. Результатыk_m′⁺занести в табл. 3.2.

5. Повторить измерения по пп. 3, 4 для жёлтого светофильтра. Результаты измерений представить в табл. 3.2.

При проведении измерений по пп. 35 нет необходимости считать номера колецmиm′, достаточно отмечать лишь разностьmномеров колец.

Указания по обработке результатов

1. Используя данные табл. 3.1, рассчитать координату k₀центра интерференционной картины:

k₀= 0,5(k₃⁺+k₃^);k₀= 0,5{(k₃⁺)²+ (k₃^)²}^1/2.

2. Вычислить радиусы тёмных колец Ньютона порядков m иm′ для зелёного и жёлтого светофильтров:

r_{m (m′)} = k_{m (m′)}⁺  k₀; r_{m (m′)} = {(k_{m (m′)})² + (k₀)²}^1/2 .

Результаты расчётов занести в табл. 3.2.

3. Зная длину волны зелёной спектральной линии ртутной лампы (₀= 546 нм) и используя соотношение (3.3), рассчитать радиус кривизны линзы:

R= (r_m′²r_m²)/(₀m).

4. Вычислить длину волны жёлтой линии спектра ртутной лампы:

₀= (r_m′²r_m²)/(Rm).

5. Используя соотношение (3.3), определить номер m кольца (для любого из светофильтров).

6. Вычислить толщину воздушного зазора в том месте, где наблюдается тёмное кольцо с номером m, найденным в п. 5:

b=r_m²/2R.

Используя соотношение (3.1), рассчитать разность хода лучей по известному значению b.

7. Оценить длину когерентности световой волны из соотношения l_ког₀²/₀ (2.10), предполагая, что величина₀определяется в основном допплеровским уширением спектральной линии и составляет₀10^3нм. Сравнить значениеl_ког с разностью ходалучей, вычисленной в п. 6.

8. Рассчитать доверительные погрешности R,₀,b, используя известные вам методы вычисления погрешностей косвенных измерений. Результаты измерений представить в стандартной форме.