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

3 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

72647. Арифметические выражения 13.77 KB
  Используемые величины переменных или элементов массивов должны быть определены до того, как они появятся в арифметическом выражении. Также, величины целых переменных должны быть арифметическими, а не величинами меток операторов, установленными оператором ASSIGN.
72648. Размещение элементов массива в памяти ЭВМ 11.81 KB
  Если массив одномерный то его элементы хранятся в памяти друг за другом например А1 А2 А3 А4 Во многих языках программирования например в СИ элементы двумерного массива располагаются в памяти ЭВМ по строкам в Фортране по столбцам.
72649. Понятие массива 18.25 KB
  Каждый массив должен быть описан в начале программы с помощью оператора размерности DIMENSION с указанием предельных значений каждого индекса, которые задаются целыми константами. Это необходимо для того, чтобы зарезервировать соответствующий объем памяти для хранения элементов массива.
72650. Формы представления данных в памяти ЭВМ 12.71 KB
  Под кодированием понимается переход от исходного представления информации, удобного для восприятия информации человеком, к представлению, удобному для хранения, передачи и обработки. Информация в памяти ЭВМ записывается в виде цифрового двоичного кода.
72651. Запись операторов в свободном и фиксированном форматах 12.37 KB
  Для записи комментариев ставится символ С в первой позиции строки далее до конца строки любой текст считается комментарием и игнорируется компилятором. Допускается запись нескольких операторов на одной строке разделителем является символ...
72652. Константы. Типы констант 13.61 KB
  Константа — это величина, которая не изменяется в программе в процессе программирования, то есть её значение не изменяется. Типы констант Существуют константы следующих типов: Целые — это простые целые числа любого знака. Например: 3; 157.
72653. Алфавит и имена переменных 13.42 KB
  Все другие ASCII символы могут применяться только в символьных константах. Пробелы используются для удобочитаемости программ. Они игнорируются компилятором, если не находятся внутри символьной константы.
72654. Алгоритм 16.96 KB
  Часто в качестве исполнителя выступает некоторый механизм компьютер токарный станок швейная машина но понятие алгоритма необязательно относится к компьютерным программам так например чётко описанный рецепт приготовления блюда также является алгоритмом в таком случае исполнителем является человек.
72655. Операционная система 22.05 KB
  Программы составляющие ПО можно разделить на три группы: системное ПО системы программирования прикладное ПО. Структуру ОС составляют следующие модули: базовый модуль ядро ОС управляет работой программы и файловой системой обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами...