Эксперимент

1. Оснащение установки то же, что и в предыдущем задании, только кассета модуля 8 должна быть пуста.

2. С помощью модулей 5 и 6 создайте параллельный пучок лучей – плоскую волну. Для этого необходимо поставить линзу-конденсор (модуль 5) вблизи излучателя, затем установить объектив (модуль 6) на расстоянии от линзы-конденсора, равном фокусному расстоянию объектива (100 мм). Проверьте, является ли пучок лучей, вышедший из объектива, параллельным. Для этого поставьте за объективом микропроектор (модуль 2) с установленным в его кассете свободным экраном (объект 45, устанавливается шкалой вниз). Перемещая модуль 2 вдоль оптической шкалы, убедитесь, что размер пятна на экране не изменяется. Затем освободите кассету микропроектора.

3. Вставьте в кассету модуля 8 объект 18 (непрозрачный экран с круглым отверстием диаметром ) и придвиньте этот модуль вплотную к объективу.

4. С помощью юстировочных винтов модуля 8 установите отверстие на оси пучка света и получите на экране установки дифракционную картину. Расстояние между экранами Э1 (модуль 8) и Э2 (модуль 2) (рис. 6.8) можно изменять перемещением влево модуля 2, с которым связана плоскость Э2, «просматривая» распределения интенсивности на различных расстояниях от экрана с отверстием Э1.

5. Движение модуля 2 начинайте из стандартного его положения с координатой риски 670 мм. Определите значения , при которых открыты и т. д. зоны Френеля. В начале движения вы будете наблюдать светлое пятно в центре картины. Считайте его первой зоной. Затем, по мере приближения к модулю 8, в центре светлого пятна возникнет темное пятно, и вы будете иметь уже две зоны Френеля… И так вплоть до соприкосновения микропроектора с двухкоординатным держателем.

6. Постройте график зависимости от .

7. Учитывая, что в данном случае , , определите из (6.23) длину волны излучения: .

8. Результаты занесите в таблицу:

9. Освободите кассету модуля 8 и подберите положение объектива так, чтобы волна сфокусировалась в плоскости Э2 (на фронтальном экране установки должна получиться яркая точка минимальных размеров, при этом модуль 2 должен быть в стандартном положении с координатой риски 670 мм). Перемещая микропроектор влево, вы будете получать дифракционные картины Френеля в сферической сходящейся волне.

10. Повторно выполните пункты 3 - 6 .

11. Расстояние от риски модуля 8 до точки фокусировки волны (первоначального положения риски микропроектора) будет постоянным. Зная , найдите с помощью (6.25) соответствующие значения и, учитывая, что , определите из (6.23) длину волны излучения: .

12. Постройте график зависимости от .

13. Результаты выполнения пунктов 10-12 занесите в таблицу:

Сделайте вывод о проделанной работе.