- •Кафедра физики
- •Методические указания к лабораторной работе № 43 Волгоград 2010
- •1.Теоретическое введение Интерференция света
- •Кольца Ньютона
- •2. Методика измерений
- •Сформулируйте выводы по работе.
- •Упрощенный вариант
- •Задание к учебно-исследовательской работе
- •Техника безопасности
- •Библиографический список
Сформулируйте выводы по работе.
Примечание. В случае плохой видимости колец высокого порядка выполните измерения для видимых колец, используйте упрощенный вариант расчета длины волны.
Упрощенный вариант
1. Поставьте красный светофильтр. Измерьте диаметр третьего светлого кольца D03.
2. Поставьте зеленый светофильтр. Измерьте диаметр того же третьего светлого кольца D3.
3. По формуле
найдите длину волны зеленого света.
4. Опыты повторите для третьего темного кольца (2), а затем для четвертого светлого (3) и четвертого темного (4). Найдите среднее значение и результаты внесите в табл. 5.
таблица 5
№ кольца |
Отсчеты в мм |
D0i, в красном свете, мм |
Di, в зеленом свете, мм |
i, мм |
i, мм |
(i), мм |
|
справа |
слева |
||||||
3 – светлое |
|
|
|
|
|
|
|
3 – темное |
|
|
|
|
|
|
|
4 – светлое |
|
|
|
|
|
|
|
4 – темное |
|
|
|
|
|
|
|
Задание к учебно-исследовательской работе
Выполните компьютерный вариант лабораторной работы (компьютерная среда "Виртуальная физика", программа "Stratum") "Кольца Ньютона". Пронаблюдайте изменение интерференционной картины в отраженном и проходящем свете. Исследуйте зависимость радиуса интерференционных колец от длины волны и показателя преломления n вещества, заполняющего зазор между линзой и пластинкой.
Техника безопасности
Перед началом работы убедитесь в исправности электрического провода, вилки и розетки. В случае обнаружения неисправности обратитесь к преподавателю или лаборанту.
Не прикасайтесь к горячему кожуху осветителя.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие волны называются когерентными? Как получают когерентные световые волны?
2. Что такое оптическая разность хода? Почему когерентные световые пучки при наложении дают распределение интенсивности в виде чередующихся светлых и темных полос?
3. Каковы условия образования максимумов и минимумов при интерференции?
4. Выведите формулу для оптической разности хода при интерференции лучей, отраженных от границ воздушного клина между стеклянной пластинкой и линзой.
5. Что такое пространственная и временная когерентность?
6. Чем отличаются интерференционные картины в проходящем и отраженном свете? Выпишите формулы для радиусов темных (светлых) колец Ньютона в проходящем и отраженном свете.
7. Почему радиус кривизны R линзы должен быть велик?
8. Почему интерференционная картина при увеличении толщины воздушной прослойки становится менее четкой, а затем исчезает?
9. Как зависят диаметры колец Ньютона от длины волны света?
10. Как изменится интерференционная картина, если пространство между линзой и пластинкой заполнить жидкостью с показателем преломления nж > nстекла или nж < nстекла ?
11. Задача. В установке для наблюдения колец Ньютона пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Определить показатель преломления жидкости n, если радиус третьего светлого кольца получился равным 3,65 мм. Наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы 10 м. Длина волны света = 5,8910-5см.
