Порядок выполнения работы Задание 1 Определение расстояния между двумя отверстиями в фольге интерферометрическим методом

1. Включите лазерный источник света.

2. Установите экран на расстоянии l, указанном преподавателем, и добейтесь чёткой интерференционной картины на экране.

3. Используя шкалу, измерьте ширину нескольких интерференционных полос, то есть расстояние между соседними минимумами света, найдите среднее значение ширины одной полосы

, где N – число измерений.

4. Занесите в таблицу 1 рабочей тетради измеренные значения и l и известную длину волны излучения лазера.

5. Рассчитайте расстояние между отверстиями d из формулы (10).

Задание 2 Опытное подтверждение линейной зависимости между и l.

1. Установите экран на расстоянии l от держателя фольги, (указанном преподавателем) и измерьте ширину интерференционной полосы .

2. Изменяя расстояние l через интервалы, заданные преподавателем, повторите пункт 1. Результаты измерений и l занесите в таблицу 2 рабочей тетради.

3. Постройте график зависимости от l

4. По тангенсу угла наклона графика к оси l найдите , а затем d.

График зависимости Δх от l.

С

равните d с результатом, полученном в первом задании, найдите отклонение .

5. Сделайте выводы по результатам работы.

Лабораторная работа № 32б Определение геометрических размеров при помощи бипризмы Френеля.

Цель работы: Изучение явления интерференции света на бипризме Френеля.

Методика эксперимента.

Экспериментальная установка состоит из источника лазерного излучения видимого диапазона волн (рубинового лазера) R; линзы l с фокусным расстоянием F, рассеивающей узкопараллельный пучок лазерного излучения; бипризмы Френеля 2 и передвижного экрана 3 (рис.32Б.1)

Изготовленные из одного куска стекла две призмы с малым преломляющим углом имеют одну общую грань (рис.32Б.1). Параллельно этой грани на расстоянии F+a от нее располагается мнимый прямолинейный источник света S.

Можно показать, что в случае малопреломляющего угла призмы и малых углов падения лучей на грань призмы, все лучи отклоняются на практически одинаковый угол, равный

(1)

(n – показатель преломления призмы). Угол падения лучей на бипризму невелик. Поэтому все лучи отклоняются каждой из половин бипризмы на одинаковый угол. В результате образуются две когерентные цилиндрические волны, исходящие из мнимых источников и , лежащих в одной плоскости с S. Расстояние между источниками равно

(2)

Расстояние от источников до экрана равно:

(3)

Ширина интерференционной полосы находится по формуле:

(4)

Область перекрытия волн PQ (область наблюдаемой интерференции) имеет протяженность:

(5)

Максимальное число наблюдаемых полос составляет:

(6)

Из (2) и (5) получаем расчетную формулу для расстояния между мнимыми источниками и :

(7)

Из (2), (4) и (7) получаем расчетную формулу для длины волны:

(8)

Из (5) получаем расчетную формулу для преломляющего угла бипризмы (принять п = 1,5):

(9)

Из (8) получаем расчетную формулу для фокусного расстояния рассеивающей линзы:

(10)