Изучение интерферометра Майкельсона

И измерение длины волны света

 

1. Включите лазер. Настройте интерферометр.

2. Для измерения длины волны света установите в качестве образца эталонную пластину, на которой указана ее жесткость k при изгибных деформациях (в Н/мкм). Кран К2 зажат.

3. Создайте усилие на рейтере с помощью пневмопривода. Для этого подключите пневмопривод к пневмосистеме и отключите его от атмосферы (К3 закрыт, К4 открыт). Откройте К6. Медленно подавая в систему воздух насосом 21, наблюдайте смещение интерференционных полос вследствие смещения рейтера с зеркалом под воздействием пневмопривода. Прекратив накачивание, наблюдайте движение полос вследствие утечки воздуха из системы. При этом зеркало интерферометра сместилось на расстояние

                                       h = N /2.                                   (12)

Прогиб h можно найти по известной жесткости k пластины и величине приложенного к ней усилия со стороны пневмопривода. Очевидно,

                                   hk = (p₁ – p₂)S.                               (13)

Теперь длина волны света

                                  .                             (14)

4. Накачайте в систему воздух на 0,2 – 0,5 атм, а затем закройте К6. Научитесь открывать кран К3, выпускающий воздух в атмосферу, настолько плавно, чтобы можно было проследить за возникающим движением полос и пересчитать полосы, прошедшие через определенную точку экрана.

5. Пересчитайте количество N полос, проходящих по экрану при уменьшении давления в пневмопроводе от зафиксированного Вами давления p₁ до конечного давления p₂. Результаты измерений занесите в табл.1.

 

Таблица 1

 

№	P2, дел.	Р1, дел.	DР = Р1 – Р2, 105 Па	N	DР/N	l, нм
1
2
...

 

6. Повторите вышеописанным способом измерения несколько раз (более трех).

7. Рассчитайте l по формуле (14). Найдите среднюю длину волны <l> и погрешность разброса Dl.

 

Задание 2

 

Измерение малых деформаций и определение модуля Юнга

 

1. Кювета отключена от пневмосистемы (кран К1 отпущен, К2 зажат), а пневмопривод подключен (К3 зажат, К4 отпущен). Приподняв рейтер 7, установите исследуемый образец 8 на выступы опоры 10. Откройте кран К6, накачайте в систему воздух на 0,2 – 0,5 атм и закройте кран К6. Осторожно приоткрыв кран К3, получите достаточно медленное движение интерференционной картины, при котором возможно пересчитать интерференционные полосы, прошедшие через выбранную точку экрана. При этом смещение зеркала h = N /2, а изменение усилия на образце

                                   .                              (15)

Модуль Юнга можно найти по формуле:

                                 .                            (16)

2. Определите количество N полос при изменении давления в системе от значения р₁ до значения р₂. Результаты измерений занесите в табл.2.

3. Повторите вышеописанным способом измерения несколько раз.

 

Таблица 2

 

№	P2, дел.	Р1, дел.	DР = Р1 – Р2, 105 Па	N	Е
1
2
...

 

4. Рассчитайте Е по формуле (16) (приняв l = 0,628 мкм). В качестве модуля Юнга возьмите среднее значение <Е> и найдите погрешность разброса DE ..

 

Задание 3

 

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться: