Вимірювання

Зібрати установку на оптичній лаві, згідно схеми, приведеної на малюнку. Мікрометричним гвинтом щілини Щ установити таку ширину щілини, щоб ширина смуг була б найбільш зручною для вимірів. Для більшої точності варто вимірити інтервал, що містить N смуг, а потім обчислити ширину однієї смуги.

Обробка результатів вимірювання

Вираз () можна звести до лінійної залежності між та k у такий спосіб

. (3)

Визначити показник заломлення за (3) методом найменших квадратів в Excel.

Результат представити через середнє значення та границю довірчого інтервалу у виді

,

а обчислення слід провести в середовищі табличного процесора Excel.

За допомогою отриманого результату визначити ціну поділки барабана мікрометра щілини.

Завдання 3

ПЕРЕВІРКА ЗАКОНУ МАЛЮСА

Високий ступінь поляризації лазерного випромінювання дозволяє зробити перевірку закону Малюса

, (8)

д е інтенсивність випромінювання, що пройшло через поляризаційну пластинку (призму Ніколя, ніколь); інтенсивність падаючого світлового випромінювання; кут між площиною коливань електричного вектора в лазерному промені і головною площиною пропускання призми Ніколя. Установку збирають на оптичній лаві за схемою, поданою на малюнку. На схемі фотоопір, по струму якого визначають інтенсивність світла, що падає на нього, N - ніколь. Спочатку вибирають таке положення ніколя, при якому його головна оптична вісь буде паралельна площині коливань електричного вектора світлової хвилі ( ). При цьому на фотоопір падає максимальний потік світла, і електрична схема зареєструє максимальний струм. Далі, повертаючи ніколь навколо осі, краще через 10°, роблять запис значень фотоструму аж до , коли фотострум стане мінімальним. Потім приступають до обробки результатів вимірів і перевірки виконання закону Малюса. Для цього заповнюють наступну таблицю:

Обробку результатів вимірювання провести методом найменших квадратів для лінійної залежності

. (9)

Проаналізуйте одержані в роботі результати і висновки запишіть до протоколу.

Контрольні питання

1. Типи енергетичних рівнів атомів. Активне середовище.

2. Принцип роботи підсилюючої системи та її роботу.

3. Будова та робота трирівневого оптичного резонатора?

4. Будова рубінового лазера.

5. Будову гелій-неонового лазера.

6. Інтерференція світла у товстій пластині.

7. Дифракція на щілині та непрозорій нитці.

8. Будова та принцип роботи ніколя.

Градуювання шкали спектрометра по лінійчатому спектру неона й вивчення спектра атома водню Мета роботи

• розрахувати за Бором радіус обертання, енергію та швидкість електрона на стаціонарній орбіті воднеподібного атома

• розрахувати довжини хвиль випромінювання водню у видимому діапазоні за формулою Бальмера,

• вивчити будову та принцип роботи спектрометра,

• зняти спектр неону та побудувати градуйовочний графік спектрометра,

• зняти спектр водню та визначити за градуйовочним графіком відповідні довжини хвиль,

• методом найменших квадратів розрахувати сталу Рідбергера,

• порівняти одержані теоретичні та експериментальні значення довжин хвиль випромінювання водню.