Наблюдение дифракции света на щели

 

1. Отъюстируйте установку (см. работу 4.1). Снимите столик с фоторегистратором со скамьи. Рядом с зеркалом 2 (см. рис.4.1) на оптическую скамью установите держатель Д5 с кассетой для экранов, на противоположном конце оптической скамьи — держатель Д6 с круглым экраном Э.

2. Установите в кассете Д5 раздвижную щель (экран N25). Регулировочными винтами держателя Д5 расположите щель в середине пучка излучения. Изменяя ширину щели винтом, пронаблюдайте соответствующие изменения дифракционной картины на экране Э. Подобрав удобный для измерений размер щели, так чтобы наблюдалось не менее 6 минимумов интенсивности, измерьте по шкале экрана Э координаты k-х минимумов x _k и x _{- k}, расположенных по разные стороны от центрального максимума, результаты измерений занесите в табл.1. Вычислите среднее расстояние между соседними минимумами Dx.

 

Таблица 1

 

Порядок минимума k	xk, мм	|x -k|, мм	, мм
k = 1
k = 2
k = 3
...	...	...	...

 

3. Установите на оптической скамье столик с фоторегистратором, а держатель Д6 снимите. Переставьте раздвижную щель в кассету держателя Д4. При перестановках щели из одной кассеты в другую будьте осторожны — не поворачивайте винт, изменяющий ширину щели. На экране Э3 появится увеличенное в b раз изображение щели. Найдите ширину щели и по результатам измерений определите длину волны света.

4. Оценка области применимости законов геометрической оптики. Установите на оптической скамье держатели Д6 и Д7. Д6 придвиньте к зеркалу 2, а держатель Д7 расположите на фокусном расстоянии f от Д6 (рис.4.15); f было измерено в работе 4.1. Таким образом сформируете параллельный пучок (плоскую волну). В кассету держателя Д4 вставьте раздвижную щель и установите ширину щели 0,6 – 1 мм.

 

 

Рис.4.15

 

5. Расположите держатель Д5 рядом со столиком, переставьте щель в кассету Д5. На экране Э3 будет наблюдаться увеличенное четкое изображение щели. Медленно отодвигайте щель от столика, наблюдая за изменением картины на экране фоторегистратора Э3. Определите расстояние l ~ L_Д, при котором картина станет существенно отличаться от геометрического изображения щели (например, когда в середине изображения появится темная полоса). Расстояние l определяется как разность координат z рисок держателей Д4 и Д5. Проверьте справедливость (4.17).

 

Задание 2

 

Измерение толщины волоса

 

1. Снимите столик с фоторегистратором и держатель Д7 со скамьи. Рядом с зеркалом 2 (см. рис.4.1) на оптическую скамью установите держатель Д5 с кассетой для экранов, на противоположном конце оптической скамьи — держатель Д6 с круглым экраном Э. Регулировочными винтами держателя Д6 сместите экран Э так, чтобы лазерный луч попадал в отверстие.

2. Объект — волос или кусок тонкой проволоки (толщиной не более 0,4 мм) — закрепите в свободном экране (N45) с помощью пластилина. Экран N45 вставьте в кассету держателя Д5 и введите объект в пучок излучения. На экране Э возникнет дифракционная картина, состоящая из ряда максимумов, расположенных симметрично по обе стороны от отверстия в направлении, перпендикулярном волосу (тонкой проволоке).

3. Так же, как и задании 1, найдите Dx. Считая длину волны известной (l = 0,6328 мкм), определите с помощью (4.21) толщину волоса (тонкой проволоки). Проверьте результат с помощью линзы Л2 (так же, как и в задании 1).

 

Задание 3

 

⇐ Предыдущая42434445464748495051Следующая ⇒

Поделиться: