4.3 Наблюдение дифракционной картины от двойной щели
4.3.1. Регулировкой высоты установить тест-объект так, чтобы лазерный луч попадал на окружность А. По заданию преподавателя, вращением Т-О установить необходимую двойную щель так, чтобы лазерный луч попадал по центру этой щели.
4.3.2. Прикрепить белый лист бумаги к экрану. Плавно изменяя положение Т-О, добиться четкого и наиболее яркого изображения дифракционной картины (чередование красных полос (см. рис 9)).
4.3.3. Карандашом перенести на прикреплённый лист наблюдаемую дифракционную картину.
4.3.4. Вращением Т-О установить последовательно 2-ю и 3-ю щели и получить соответствующие дифракционные картины.
4.3.5. Карандашом перенести на прикреплённый лист наблюдаемые дифракционные картину от каждой из последовательно установленных двойных щелей (элементов Юнга). Полученные рисунки подписать у преподавателя.
4.3.6. Вычислить ширину интерференционной полосы ΔZ (расстояние между двумя соседними максимумами и минимумами). Для этого:
4.3.7. Подсчитать количество максимумов (число всех ярких красных полосок) N.
4.3.8. Измерить расстояние l (мм), на котором укладывается N красных полос в пределах главного максимума. Тогда ширина интерференционной полосы
мм.
4.3.9. Вычислить расстояние между щелями согласно теории Юнга по формуле:
,
где L – расстояние от элемента Юнга до экрана.
4.3.10. Вычислить ширину щелей в элементах Юнга по выражению
4.3.11. Заполнить таблицу 4.
Таблица 4
№ элемента Юнга |
L, мм |
N |
l , мм |
ΔZ, мм |
d, мм |
b, мм |
/d |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
4.3.12. Проверить справедливость выражения (3), учитывая геометрию опыта.
5. Выводы
Сделать выводы согласно пунктам цели лабораторной работы. Особое внимание уделить анализу пункта 1.3 и 1.4..
Литература для самостоятельной подготовки.
Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для ВУЗов. – 12-е изд., стер. –М.: Издательский центр ”Академия”, 2006. – §170-173, с. 315-325; §179, 180, с. 337-341.