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

Определение длины волны лазерного излучения с помощью интерференции



От двух щелей

Вывод рабочих формул и описание установки

Цель работы: исследуя интерференционную картину, определить длину волны светового излучения лазера.

Приборы и принадлежности: газовый лазер, линза, двойная щель, экран, линейка.

 

В данной работе для получения и исследования интерференционной картины применяется установка, принципиальная схема которой приведена на рис.1 и рис.2. На оптической скамье, снабженной миллиметровой шкалой, на ползунках - штативах укреплены:

ЛГ – лазер газовый; Л1 и Л2 – линзы; S1S2 – двойная щель; Э – экран.

В опыте Юнга в качестве источника света используется электрическая лампа накаливания, что создает ряд неудобств. Из-за малой пространственной когерентности данного излучения на пути пучка света приходится ставить коллиматор (узкую щель). Это приводит к резкому уменьшению интенсивности света, приходящего на двойную щель и невозможности наблюдения интерференционной картины невооруженным глазом. Из-за малой длины когерентности этого излучения ужесточаются требования к двойной щели (отверстия должны быть плоскопараллельными и очень узкими), что усложняет учебную установку и юстировку.

Использование лазера в качестве источника монохроматического излучения устраняет эти неудобства.

Газовый лазер дает очень узкий пучок света, поэтому с помощью линзы Л1 его сначала немного расфокусируют, а затем направляют на двойную щель. Эти щели можно рассматривать как источники когерентных колебаний, распространяющихся в заданном направлении. В результате в заштрихованной на рис.1 области возникает четкая интерференционная картина, которую можно наблюдать на экране Э.

Если d – расстояние между центрами щелей; l – расстояние от щелей до экрана; Z – расстояние между k-й и m-й темными полосами, то длина волны лазерного излучения .

Для определения расстояния d между центрами щелей используют линзу Л2 (рис.2). Ее необходимо поставить так, чтобы на экране наблюдалось четкое изображение двух источников света.

Если d' - расстояние между центрами этих источников на экране, b – расстояние от линзы Л2 до экрана, a – расстояние от линзы Л2 до двойной щели, то из подобия треугольников следует: , откуда: .

Окончательно получаем: .

 




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