50211

Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля

Лабораторная работа

Физика

2 Прилади і матеріали Біпризма Френеля джерело світла – лампочка розжарювання розсувна щілина оптичний мікроскоп вертикальна масштабна шкала лінійка світлофільтри Опис установки Для пояснення методу отримання інтерференційної картини за допомогою біпризми Френеля необхідно використати оптичну схему яка наведена на рис. 1 1 – джерело світла із змінними світлофільтрами; 2 – конденсорна лінза; 3 –розсувна щілина; 4 – біпризма Френеля; 5 – оптичний мікроскоп. Увімкнути джерело світла 1 в мережу 220 В.

Украинкский

2014-01-18

459 KB

2 чел.


Лабораторна робота № 25

Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля

Мета роботи

Визначити довжину хвилі червоного, зеленого і синього випромінювання за допомогою біпризми Френеля

Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища інтерференції світла (§2.1.1), бути ознайомленим з методом отримання когерентних хвиль за допомогою біпризми Френеля та вміти розрахувати інтерференційну картину від двох когерентних джерел (§2.1.2)

Прилади і матеріали

Біпризма Френеля, джерело світла – лампочка розжарювання, розсувна щілина, оптичний мікроскоп, вертикальна масштабна шкала, лінійка, світлофільтри

Опис установки

Для пояснення методу отримання інтерференційної картини за допомогою біпризми Френеля необхідно використати оптичну схему, яка наведена на рис. 2.1, а для розрахунку інтерференційної картини – рис. 2.2. (див. §2.1.2).

Загальний вигляд лабораторної установки зображений на рис.1.

Рис. 1

1 – джерело світла із змінними світлофільтрами; 2 – конденсорна лінза; 3 –розсувна щілина;

4 – біпризма Френеля; 5 – оптичний мікроскоп.

Послідовність виконання роботи

  1.  Зібрати схему лабораторної установки згідно рис. 1 і добитися того, щоб оптичні центри елементів 1–5 співпадали з оптичною віссю установки.
  2.  Увімкнути джерело світла 1 в мережу 220 В.
  3.  Пересуваючи конденсорну лінзу 2, домогтися чіткого зображення нитки розжарення лампочки джерела світла 1 на розсувній щілині 3.
  4.  Розмістити біпризму Френеля 4 на відстані 0,30...0,40 м від щілини 3 так, щоб пучок світла попадав на середину біпризми.
  5.  Розмістити оптичний мікроскоп 5 таким чином, щоб в його об’єктиві було видно випромінювання від джерела світла 1 при широко відкритій щілині 3.
  6.  Зменшуючи ширину щілини 3, одержати в полі зору мікроскопа максимально чітку інтерференційну картину – систему забарвлених смуг, що розташовані по обидва боки від центральної білої смуги (число смуг повинно бути не менш як 5).
  7.  Виміряти відстані: – від щілини 3 до біпризми 4 і  – від щілини дo об’єктива мікроскопа 5.
  8.  В направляючі, які знаходяться на кожусі джерела світла 1, вставити один із світлофільтрів.
  9.  Виміряти відстань  (у поділках шкали мікроскопа) між серединами нульового і – го максимуму інтерференційної картини.
  10.  Вимірювання згідно п.п. 8–9 повторити для решта світлофільтрів.
  11.  Визначити ціну  поділки шкали мікроскопа. Для цього з рейтера вийняти тримач з біпризмою Френеля 4 і у звільнений рейтер встановити предметний столик, на якому розмістити вертикальну масштабну шкалу. Широко відкрити щілину 3 і домогтися чіткого зображення вертикальної масштабної шкали в мікроскопі, переміщаючи її разом з предметним столиком по оптичній лаві. Визначити число поділок N шкали мікроскопа, що припадає на 1 мм вертикальної масштабної шкали і розрахувати ціну поділки шкали мікроскопа за формулою:  

.                                                                       (1)

  1.  Виміряти відстань  від вертикальної масштабної шкали до мікроскопа при чіткому її зображенні в мікроскопі.
  2.   Визначити довжини хвиль для кожного світлофільтра за формулою:

,                                                          (2)

де n=1,642 для червоного, n=1,652 для зеленого і n=1,661 для синього світлофільтрів;  0,0054 рад.

  1.  Результати вимірювань і обчислень записати відповідно в таблиці 1–4.
  2.  Розрахувати похибки вимірювань.

     Таблиця 1

№ з/п

,

мм

,

мм

,

мм

,

мм

,

мм

,

мм

,

мм

,

мм

1

2

3

сер.

Таблиця 2

1

2

3

4

5

Зелений

світлофільтр

, под.

, мм

, нм

, нм

Таблиця 3

1

2

3

4

5

Червоний

світлофільтр

, под.

, мм

, нм

, нм

Таблиця 4

1

2

3

4

5

Синій

світлофільтр

, под.

, мм

, нм

, нм

Контрольні запитання

  1.  У чому полягає явище інтерференції світла?
  2.  Які світлові хвилі називаються когерентними?
  3.  Які умови інтерференційних максимумів і мінімумів?
  4.  Чому біпризми виготовляють з малим кутом заломлення?
  5.  Як буде змінюватися інтерференційна картина, якщо відстань між щілинами в методі Юнга збільшувати? Зменшувати?

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41285. Політичне і соціально-економічне становище українських земель у складі Російської імперії 85 KB
  в Україні сталося 104 масових антиурядових виступи кріпаків. Найзначнішими на Правобережній Україні були виступи селян у 24 селах і містечках Черкаського повіту на Київщині в 1803 р. Однак це не зупинило антикріпосницький рух в Україні. Особливо широкого розмаху він набрав на Правобережній Україні у зв’язку з проведенням інвентарної реформи 1847–1848 рр.
41286. Суспільно-політичний розвиток західноукраїнських земель 16.42 KB
  Вона маніфестувала нескореність духу українського народу що мало неабияке значення у справі пробудження національної самосвідомості мас. Яхимовичем взяла на себе роль представника інтересів українського населення Галичини перед центральним урядом і виконувала її протягом 18481851 рр. Руські ради стали організаторами боротьби українського населення за відокремлення Східної Галичини заселеної переважно українцями від західної польської та надання їй національнотериторіальної автономії за запровадження навчання в усіх освітніх закладах...
41287. Три поділи Польщі 47 KB
  Відтоді почався австрійський період історії Львова та краю тривав він до 1 листопада 1918 року. Відкрите втручання Росії в польські справи підтримка православних дисидентів спонукали шляхту утворити 29 лютого 1768 року в містечку Бар на Поділлі нову конфедерацію що спиралася на підтримку Австрії та Франції. Протягом липнясерпня 1768 року було розгромлено більшість гайдамацьких загонів. Але попри значну міжнародну підтримку 1772 року головні сили шляхти було розбито російськими військами під командуванням Суворова.
41289. Україна в Першій світовій війні 92.5 KB
  Невдала для балканських слов'ян війна 1912-1913 рр. зміцнила становище Австро-Угорщини. Вона створила нову державу — Албанію, яка позбавила Сербію виходу до Адріятицького моря. Відносини між слов'янами і урядом цісаря Франца-Йосифа щораз більше напружувались.
41290. Українська держава гетьмана П.Скоропадського. Внутрішня та зовнішня політика гетьманського уряду 23.2 KB
  у Києві відбувся з'їзд хліборобіввласників на який з усієї України прибуло кілька тисяч делегатів. Скоропадського який з'явився у ложі під бурхливі оплески було запрошено до президії зібрання що означало обрання його гетьманом України. Наступні документи гетьмана України: Закони про тимчасовий державний устрій України Грамоту до всього Українського народу . він зробив перший візит до німецького штабую Звертаючись до населення гетьман наголошував що гетьманство це здійснення ідеї незалежності України у традиційній...
41291. Українські землі в першій половині 18 ст. до 1754 р. 99.5 KB
  Батько гетьмана СтепанАдам Мазепа нале жав до партії Виговського і брав участь в укладанні Гадяцького до говору. в 1707 році була дорадницею синагетьмана що свідчить про її високу культурність та освіту. Року 1663 Іван Мазепа покинув королівську службу і 1669 рок опинився в Чигирині у гетьмана Дорошенка де присвятив себеукраїнській справі. У Дорошенка Іван Мазепа дістав рангу генерального осаула Він виконує важливі дипломатичні доручення гетьмана: в 1673 р їздить до Криму до гетьмана Самойловича в справі об'єднання України в 1674...
41292. Акт злуки УНР та ЗУНР. День соборності України 76.5 KB
  На довгому і тернистому шляху українського народу до заповітного ідеалу соборності злука УНР і ЗУНР подія великого історичного значення.€ В той морозний січневий день збулася віковічна мрія українського народу жити однією сімєю на своїй землі в єдиній державі не розділеній кордонами і не розшматованій недружніми сусідами. Ідея єдності і соборності батьківських земель як і ідеї незалежності і державного суверенітету сильної централізованої влади є головним...
41293. Утворення Директорії 13.23 KB
  Від січових стрільців у члени Директорії було висунуто соціалдемократа С. Представником Селянської спілки в Директорії став проректор Київського державного українського університету професор геології Ф. До складу Директорії ввійшли також адвокат соціалістсамостійник П.