Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Л.р.Лебедь.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
21.04.2019
Размер:
900 Кб
Скачать
☆

Опис експериментальної установки та виведення робочої формули

С хема експериментальної установки зображена на рисунку 8. До екрану Е з бічною стінкою С приєднано компакт-диск Д. Джерелом світла слугує лазер Л, розміщений перпендикулярно до площини диска так, щоб відбитий промінь, який відповідає центральному дифракційному максимуму, потрапляв назад у вихідне вікно лазера. Внаслідок дифракції відбитої хвилі від борозен компакт-диска на бічній стінці екрану спостерігається 1 або 2 головні дифракційні максимуми у вигляді світлих плям. Вимірявши відстань а від краю стінки до середини дифракційної плями, що відповідає k-тому максимуму, та відстань ℓ від бічної стінки до точки падіння променя (рис. 8), можна визначити синус кута дифракції

. (6)

Звідки, згідно з (3) отримується вираз для знаходження періоду дифракційної решітки (відстані між сусідніми борознами компакт-диска)

. (7)

Число біт інформації, що на диску, можна визначити, знаючи його паспортну ємність. Оскільки 1 байт містить 8 бітів інформації, а 1 кбайт відповідає 1024 байтів, то загальну кількість бітів на диску слід обчислювати за формулою

, (8)

де п – цифра, вказана на маркуванні ємність CD -, та DVD - дисків.

(Для СD ємністю 700MB . Відповідно для DVD ємністю 4,7 GB ).

Тоді довжина ділянки диска, яка припадає на один біт, дорівнює , де S – площа робочої поверхні диска, яка обчислюється за значеннями її зовнішнього D1 і внутрішнього D2 діаметрів .

Згідно виразів (7), (8) та вищевказаних співвідношень формула довжини ділянки диска, яка припадає на один біт, набуває вигляду

. (9)

Лінійна щільність інформації на диску визначається за наступною робочою формулою:

. (10)

Хід роботи

  1. Закріпити на екрані CD-R компакт-диск.

  2. Ввімкнути лазер і добитись того, щоб відбитий промінь, який відповідає центральному дифракційному максимуму, потрапляв назад у вихідне вікно лазера.

  3. Лінійкою виміряти на бічній стінці екрану відстані а, що відповідають першому та другому основним дифракційним максимумам (рис. 7).

  4. Лінійкою виміряти відстань ℓ від бічної стінки до точки падіння променя (рис. 6).

  5. Зняти компакт-диск і штангенциркулем виміряти зовнішній D1 і внутрішній D2 діаметри його робочої поверхні.

  6. Виписати довжину хвилі лазера λ, вказану на його тильній торцевій поверхні.

  7. Результати вимірювань занести до таблиці.

  8. Виконати пункти 1, 2 для DVD диска.

  9. Лінійкою виміряти на бічній стінці екрану відстань а, що відповідає першому основному дифракційному максимуму (рис. 7).

Таблиця вимірювань.

Для CD: D1 = D2 = λ =0,63 мкм N =

Для DVD: D1 = D2 = λ =0,63 мкм N =

CD

DVD

Порядок

k

1

2

1

ℓ, мм

а, мм

Обробка результатів вимірювань

  1. Обчислити лінійну щільність інформації на диску CD і DVD компакт-дисків y, для кожного порядку за формулою (10).

  2. Обчислити середнє значення y для CD - диску.

  3. Оцінити похибки величини y за формулами (11), записати кінцевий результат.

, . (11)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]