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

74582. Геологическая деятельность снега, льда 902.5 KB
  Общий объем льда содержащегося в ледниках оценивается в 30 млн. Для возникновения ледника необходимы низкая среднегодовая температура большое количество осадков выпадающих в виде снега а также наличие пологих склонов и впадин защищенных от солнца и ветра. Это и определяет неравномерность накопления снега и масштабов образования глетчерного льда основная его часть 995 сосредоточена в полярных областях и только 05 связано с высокогорными ледниками. Накапливается он в виде масс значительной мощности составляющих тело ледника.
74583. Выветривание. Физическое выветривание 849.5 KB
  Факторами выветривания являются: Колебание температур суточное сезонное Химические агенты: O2 H2O CO2 Органические кислоты ульминовая гуминовая Жизнедеятельность организмов В зависимости от факторов вызывающих выветривание различают несколько видов...
74584. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод 564 KB
  Такова схема выработки продольного профиля равновесия реки при условии однородного состава размываемых его пород. При чередовании мягких и твердых пород в русле реки образуются пороги. Перенос и отложения водотоков Реки переносят обломочный материал различной размерности от крупных валунов до мелких илистых частиц. Влекомые по дну обломки и взвешенные частицы называют твердым стоком реки.
74585. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕР И БОЛОТ 220.5 KB
  Источниками питания озер служат атмосферные воды поверхностный сток и подземная разгрузка водоносных горизонтов; Основную массу воды в озера поставляют реки. По величине озера сильно различаются площадь крупных озер-морей измеряется сотнями тысяч квадратных километров...
74586. Геологическая деятельность подземных вод 872.5 KB
  Формы существования воды в горных породах Интенсивная деятельность подземных вод определяется прежде всего их огромной массой. Практически в пустотах и трещинах земной коры содержится огромный подземный океан превышающий по массе воды например Атлантический океан. С увеличением количества воды в пустотах породы возникает пленочная вода образующая на поверхности минеральных частиц сплошную пленку из нескольких слоев молекул рис. Движение воды на стенках пустот происходит до тех пор пока толщина пленок не станет равной причем пленочная...
74587. Особенности поражения сильнодействующими ядовитыми веществами с преимущественно цитотоксическим действием 49.5 KB
  Изучить принципы оказания первой медицинской помощи. Тестовые задания по военной токсикологии радиобиологии и медицинской защите Куценко С. Особенности организации первой медицинской помощи и основные принципы лечения. Особенности организации первой медицинской помощи и основные принципы лечения.
74588. Медико-тактическая характеристика очагов поражения ядерным оружием 1.42 MB
  Оно будет возникать как в момент ядерного взрыва так и на следе радиационного облака. Характеристика поражающих факторов ядерного взрыва. Все эти формы проявления энергии получили название поражающих факторов ядерного взрыва. Воздушная ударная волна начинает действовать на объект через несколько секунд после взрыва в зависимости от его удаления от центра эпицентра и длится от долей до нескольких секунд.
74589. Медико- тактическая характеристика очагов поражения при авариях на атомных энергетических установках 70 KB
  Доза внутреннего облучения в таких условиях составит 10 бэр а сумма сочетанного облучения 20 бэр. Следовательно эффективная годовая доза при средней мощности гаммаизлучения равной 5 мР ч составит 10 бэр при средней мощности дозы равной 03 мР ч 05 бэр в год. Допустимая доза облучения для населения за первый год после аварии была установлена в 10 бэр а в последующем 05 бэр в год. При угрозе получения дозы 75 бэр и выше эвакуация организуется немедленно.
74590. Отравляющие и сильнодействующие ядовитые вещества кожно-нарывного действия. Клиника, диагностика и лечение 99 KB
  Клиника поражения и особенности её проявления при различных путях поступления в организм. Эти ОВ являются клеточными органическими ядами вызывают язвенно-некротические поражения тех органов и систем с которыми имеют контакт и кроме того оказывают общерезорбтивное действие на организм. В связи с этим они на большие сроки выводят личный состав из строя затрудняется лечение поражения ими так как отсутствует за исключением унитиола при поражении люизитом антидотная терапия. Местное действие проявляется в развитии воспалительного и...