50652

Изучение явления интерференции света с помощью Бипризмы Френеля

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: изучение методов получения когерентных источников света искусственным делением фронта световой волны бипризма Френеля; изучение явления интерференции света; определение длины волны источника света и расстояний между когерентными источниками света. Приборы и принадлежности: источник света светофильтры раздвижная щель бипризма Френеля микроскоп с отсчет ной шкалой оптические рейтеры.

Русский

2014-01-28

122.5 KB

10 чел.

Министерство образования Республики Беларусь

учреждение образования

“Брестский Государственный Технический Университет”

Кафедра физики

Лабораторная  работа №7

Тема:

«Изучение явления интерференции света

с помощью Бипризмы  Френеля».

 

Выполнил: студент гр.АС-18

              Муравский В.Ю.

   Проверил:  Чугунов С.В.

Брест 2004г.

Изучение явления интерференции света с помощью Бипризмы  Френеля

1. Цель работы: изучение методов получения когерентных источников света искусственным делением фронта световой волны (бипризма Френеля); изучение явления интерференции света; определение длины волны источника света и расстояний между когерентными источниками света.

2. Приборы и принадлежности: источник света, светофильтры,  раздвижная щель, бипризма Френеля, микроскоп с отсчет ной шкалой, оптические рейтеры.

3. Введение.

Явление, при котором происходит усиление и ослабление света в результате сложения когерентных волн, называется интерференцией света.

Необходимым условием интерференции света является их когерентность: равенство, частот (длин волн) складываемых колебаний, постоянная за время наблюдения разность хода (разность фаз) между складываемыми волнами и, наконец, складываемые колебания должны быть одинаково поляризованы, т.е. иметь одинаковую пространственную ориентацию. При выполнении этих условий можно наблюдать интерференцию не только световых волн, а любых электромагнитных, акустических, механических и т.д. колебаний. Другими словами, явление интерференции света - это волновое явление.

Для световых волн, также как и для любых других, справедлив принцип суперпозиции. Так как свет имеет электромагнитную природу, то применение этого принципа означает, что результирующая напряженность электрического (магнитного) поля двух световых волн, проходящих через одну точку пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических (магнитных)полей каждой из волн в отдельности.

В частном случае, когда напряженности составляющих полей равны, но противоположно направлены (рис.1а), напряженность результирующего поля будет равна нулю; свет гасится светом. И наоборот, если направления векторов напряженностей электричес

 

Рис.1. Схема сложения когерентных колебаний, соответствующая минимуму (а) и максимуму (б) интерференционной картины.

    .

Рис.2. Схема лабораторной установки

При центрировке системы по высоте широко раскрывают щель и наблюдают положение световых пучков в фокальной плоскости отсчет-ного микроскопа при помощи листа белой бумаги.

Бипризма Френеля (рис.3,4)представляет собой две призмы с малыми углами преломления Q , склеенные друг с другом основаниями.

Рис.3. Схема реализации интерференции c помощью бипризмы Френеля.  

Рис.4. Ход лучей в призме с малым углом преломления Q

 Рис.5 Метод наименших квадратов

Фокусное pасстояние F=110.0 мм

        Смещение       Расст. между                F*(D-Di)        Yi*Yi         Yi*Zi        

N       линзы            изобpажениями      Zi =   D*Di                                                        

п/п   Yi (мм)                Di (мм)                                        (мм*мм)       (мм)         

 

 1           0                       7.0                 0.00            0               0.00    

 2          10                     13.0                    -7.25          100          -72.52   

 3          20                     16.0                       -8.83          400         -176.78  

 4          30                     18.0                      -9.60          900         -288.09  

 5          40                     16.0                    -8.83         1600        -353.57  

Результаты суммиpования :                                   3000        -890.97

   1.Используя pезультаты суммиpования, опpеделяем pасстояние между мнимыми источниками:

                  Do = 3000 / 890.97≈ 3.36мм.

      2.Используя табличные данные,постpоим на мил-

     лиметpовой бумаге гpафик зависимости Zi от Yi.