4. Результаты измерений и их обработка

Определение ширины интерференционной полосы L = ... мм

Таблица 1

Цвет светофильтра			n
1 . . . 5

Определение расстояния между мнимыми источниками

a = ... мм, b = ... мм.

Таблица 2

Цвет светофильтра
1 . . . 5

1. Рассчитайте ширину интерференционной полосы для каждого измерения по формуле

2. Рассчитайте расстояние между изображениями мнимых источников волн.

3. Рассчитайте длину волны по средним значениями. Формула (1.1) для расчета длины волны светас учетом формулы (1.2) примет вид

(1.3)

Расчет произвести для каждого светофильтра.

4. Выведите формулу для расчета погрешности и рассчитайте погрешность для одного из светофильтров.

5. Запишите окончательный результат и надежность измерений:

, P =

5. Определение спектральной области пропускания светофильтра.

При выводе формулы (1.2) считалось, что источник монохроматический и имеет вид бесконечно узкой щели.

Немонохроматичность света вызывает постепенное ухудшение резкости интерференционных полос по мере удаления от центрального максимума. Пусть источник дает излучение в интервале от до. Наблюдаемая интерференционная картина - результат наложения систем интерференционных полос, соответствующих различным длинам волн.

Ширина полосы пропорциональна длине волны света, поэтому для спектрального интерваламаксимумы волн одних длин будут накладываться на минимумы волн других длин, и по мере удаления от центрального максимума полосы будут постепенно терять резкость и исчезать.

Условие исчезновения интерференционных полос

(Объясните и выведите это условие).

Откуда

(1.4)

Из формулы (1.4) видно: чем менее монохроматичен свет, тем более низкие порядки интерференции доступны наблюдению.

Найдите - область пропускания светофильтра. Для этого определите порядокm -го максимума, который можно достаточно уверенно различить. За m = 0 принять центральный максимум (см. рис. 1.2).

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление интерференции волн?

2. Напишите уравнение плоской монохроматической электромагнитной волны.

3. Сформулируйте цель работы. Какие величины и каким образом они измеряются на опыте?

4. Какие приборы используются в опыте и каково их назначение?

5. Какие волны называются когерентными, и как выполняется требование когерентности в работе?

6. Будет ли наблюдаться интерференционная картина при освещении щели белым, немонохроматическим светом?

7. Будет ли наблюдаться интерференционная картина, если одну половину бипризмы закрыть красным светофильтром, а вторую - фиолетовым?

8. Выведите расчетную формулу для определения длины волны света.

9. Что называется шириной интерференционной полосы?

10. Почему преломляющий угол бипризмы должен быть мал?