Задание 1. Изучение интерференции.

Эксперимент

1. Отъюстируйте установку по методике, описанной на стр. 12.

2. На оптическую скамью последовательно, считая от лазера, установить друг за другом конденсор (модуль 5), объектив (модуль 6) и микропроектор (модуль 2). Конденсор расположите вплотную к излучателю. При положении риски микропроектора , перемещая объектив, сфокусируйте пучок лазера на экране установки (при этом объектив должен быть ближе к конденсору, чем к микропроектору). Вращая регулировочные винты объектива, установите световое пятно на экране на отметку 70 см.

3. Установите на оптическую скамью примерно посередине между объективом (модуль 6) и микропроектором (модуль 2) двухкоординатный держатель (модуль 8) и вставьте в держатель щель шириной – объект 23. Вместо яркой точки на экране появится пятно, размазанное в направлении, перпендикулярном щели. Оно состоит из центрального дифракционного максимума и ряда побочных максимумов по обе стороны от центрального. Размер пятна определяется фундаментальным соотношением дифракции: если излучение с длиной волны проходит через отверстие размером , то возникает дифракционная расходимость, определяемая углом дифракции , порядок величины которого

. (4.11)

Проверьте это соотношение, определив размер центрального максимума. Не забудьте учесть увеличение микропроектора β = 18, т.е. , где - размер центрального максимума, - увеличение микропроектора. Длину волны принять равной 0,65 мкм. Знак «~» означает, что порядок величин совпадает, т. е. отличие между ними не более, чем в 10 раз. 4. Проведите аналогичное измерение с объектом 24 – щелью шириной .

5. Результаты занесите в таблицу:

№ объекта

6. Установите в двухкоординатный держатель (модуль 8) экран с двумя щелями – объект 27. Аккуратно закрывая и открывая одну из щелей краем листа бумаги, постарайтесь увидеть, чем отличаются распределения интенсивности от одной и от двух щелей. Первая и вторая щели, открытые раздельно, дают одинаковое распределение интенсивности с шириной максимума согласно (4.11). Если же две щели открыты, то картина оказывается «изрезанной» интерференционными полосами. Интенсивности излучений от двух щелей не складываются – это и есть явление интерференции.

7. Перемещая модуль 8 вдоль оптической скамьи изменяя тем самым (рис. 4.4), убедитесь в том, что ширина интерференционной полосы изменяется согласно формуле . Для этого необходимо зафиксировать 5 значений ( ), измеряя каждый раз по шкале экрана установки, выбрав какую-либо одну полосу ( - расстояние между центрами соседних светлых или темных полос на экране, , шаг ).

8. Повторите опыт с объектом 28 ( ).

9. Результаты занесите в таблицы:

Объект № 27
№

Объект № 28
№

Поиск по сайту: