Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

ПРИ ПОМОЩИ БИПРИЗМЫ

 

Цель работы: определить длину световой волны интерференционным методом.

 

Приборы и принадлежности: бипризма, оптическая скамья c линейкой, фонарь, светофильтр, щель, линза, матовый экран, микроскоп, линейка.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Для экспериментального обнаружения явления интерференции при сложении двух колебаний необходимо, чтобы они первоначально исходили из одного и того же источника.

Два центра излучения, исходящих из одного и того же источника и испускающих поэтому колебания с постоянной разностью фаз, называются когерентными.

В данной работе интерференционную картину наблюдаем с помощью бипризмы.

Бипризма представляет собой две призмы с малыми углами преломления (порядка 30°), сложенные своими основаниями. Если лучи источника света , взятого в виде тонкой освещенной щели, расположенной параллельно ребру призмы, падают на нее, то вследствие преломления они разделяются на два перекрывающихся пучка лучей, продолжения которых пересекаются в двух мнимых изображениях и щелевого источника света .Эти мнимые изображения щелевого источника света можно принять за когерентные источники света. В области пересечения лучей можно наблюдать интерференционные полосы, состоящие из чередующихся зон усиления и ослабления монохроматического света (рис.1).

 

Рис.1: При перемещении экрана к источнику света или при удалении его за пределы линии .

Если свет, прошедший через бипризму, падает на экран 3, то можно наблюдать результат интерференции в любом месте участка .

Для точек экрана, лежащих против ребра бипризмы, расстояния до обоих мнимых источников света одинаковы, разность хода волн равна нулю и, следовательно, здесь будет усиление колебаний; на экране наблюдается световая полоса. В соседних точках экрана, для которых разность хода равна половине длины волны, произойдет максимальное ослабление колебаний. На экране по обе стороны от светлой полосы будут расположены темные полосы. Далее в точках, разность хода для которых равняется двум полуволнам, расположатся светлые полосы и т.д. Таким образом, усиление колебаний (светлые полосы) наблюдаются во всех точках, для которых разность хода составляет четное число полуволн , где

Ослабление колебаний происходит во всех точках, для которых разность хода составляет нечетное число полуволн.

 
 

Зная расстояние между когерентными источниками и , расстояние от этих источников до места наблюдения интерференции (до экрана), можно найти зависимость между длиной волны и расстоянием между интерференционными полосами, наблюдаемыми на экране, который помещается параллельно плоскости расположения источников света и .

Действительно, пусть и – два когерентных источника света, расстояние между которыми мало по сравнению с расстоянием до экрана (рис.2). Если на таком расстоянии поставить экран, то на нем будут наблюдаться интерференционные полосы. В точке будет наблюдаться светлая полоса (разность фаз=0). Расстояние от « -той» светлой полосы до центральной, равное , определяется из условия подобия треугольников и :

,

откуда (при условии, что мало по сравнению с . можно принять равным ), – это разность хода лучей от источника и до « -той» по порядку светлой полосы, равная четному числу полуволн.

Положение темных полос определяется условием

;

(разность хода лучей от источников и для случая темных полос интерференции, равная нечетному числу полуволн).

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.