Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Бипризма Френеля 1 vkclub152685050 скачать ответы

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
08.08.2019
Размер:
2.26 Mб
Скачать

ОТВЕТЫ --->>СКАЧАТЬ https://archive.org/details/@guap4736_vkclub152685050

ОТВЕТЫ -->>СКАЧАТЬ https://yadi.sk/d/PgjdK_eMGWoIJQ

vk.com/club152685050

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

vk.com/id446425943

Лабораторная работа № 1

БИПРИЗМА ФРЕНЕЛЯ

Цель работы: определить длину волны монохроматического света видимой области спектра и преломляющий угол бипризмы Френеля.

Методические указания

Волны, разность фаз которых остается постоянной в течение всего времени наблюдения, называются когерентными. При наложении когерентных световых волн в пространстве происходит перераспределение светового потока так, что в одних местах наблюдается усиление, а в других – ослабление интенсивности света. Это явление называется интерференцией. Если на пути когерентных волн в области, где они налагаются, поставить экран, то на нем можно наблюдать интерференционную картину.

Рассмотрим интерференционную картину, получаемую при наложении волн от двух точечных когерентных источников S1 и S2 на плоском экране Э, параллельном прямой, соединяющей источники (рис. 1). Пусть расстояние между источниками – d, расстояние между экраном и источниками – L. Для простоты будем считать, что источники испускают когерентные волны одинаковой амплитуды. Рассмотрим результат интерференции в некоторой точке В, находящейся от источников S1 и S2 на расстояниях r1

иr2, соответственно. Поля, создаваемые в точке B источниками S1

иS2, имеют вид

E1 =E0 cos(ωt-kr1), E2 =E0cos(ωt-kr2),

(1)

где k= 2λπ – волновое число; λ – длина волны; ω – круговая часто-

та; Е0 – амплитуда.

Суммарное поле в точке B (при условии, что колебания Е1 и Е2 совершаются вдоль одной прямой) будет

 

 

k(r2 -r1)

æ

 

k(r1

ö

 

E=E +E =2E cos

ç

ωt-

+r2)÷

 

 

 

 

cos

 

 

.

(2)

 

 

 

 

 

1 2

0

2

 

ç

 

 

÷

 

 

 

 

è

 

 

2 ø

 

 

k(r2 -r1)

 

 

Его амплитуда A =

2E cos

 

изменяется при перемеще-

 

 

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

величины ∆ = r2 r1, называ-

нии точки В вдоль оси

у и зависит от

4

емой разностью хода волн. Интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды

2

2

π∆

.

(3)

I=4E0 cos

 

λ

 

 

 

 

При ∆ = mλ (m = 0, 1, 2,) интенсивность света будет макси-

мальной (Imax = 4I0); при ∆=(2m+1) 2λ, – минимальной (Imin = 0).

Определим ∆ = r2 r1 для точки экрана с координатой Y. Будем рассматривать интерференционную картину лишь вблизи центра экрана (точки O) на расстояниях, малых по сравнению с L. Тогда

B

r1

S1

r2

d

0

 

S2

L

Э

 

Рис. 1

 

 

 

S1

 

S

S2

Рис. 2

5

S1

S

α

 

 

 

 

 

ϕ

 

M

i4

 

 

i1 n i2 i3

N

 

 

l

 

 

K

 

 

 

Рис. 3

 

 

∆=r -r = Yd.

( 4)

2

1

L

 

Распределение интенсивности вдоль оси OY определяется выражением

2

πd

 

 

I(Y) =4I0 cos

 

Y.

(5)

λL

 

 

 

Расстояние δ между соседними максимумами или минимумами интерференции равно

δ=Y

-Y

L

.

(6)

 

m

m-1

 

d

 

 

 

 

 

Величину δ называют шириной полосы интерференции. Соотношение (6) можно использовать для нахождения длины

световой волны

λ=δ

d

.

(7)

 

 

L

 

Светящееся тело состоит из отдельных атомов, каждый из которых излучает в моменты времени, совершенно не связанные друг с другом. Вследствие этого начальная фаза суммарной волны быстро и произвольно изменяется. Излучение источников, разность фаз которых изменяется, является некогерентным. Наблюдать же можно интерференционную картину, которая получается в результате сложения только когерентных волн и является устойчивой во времени и в пространстве.

6