Порядок выполнения работы
Включить полупроводниковый лазер. Вращением юстировочных винтов коллиматора направить луч лазера по центру отверстия в экране.
Установить микрообъектив в магнитной оправе с обратной стороны экрана и подвижками его в поперечных направлениях добиться наиболее полного освещения интерференционного объекта.
Небольшим поворотом винтов 6 (см. рис. 2) отрегулировать толщину зазора между стеклянными пластиками в объекте.
Внимание! Категорически запрещается затягивать винты, так как это может привести к появлению сколов на пластинках.
Вращение винта должно быть плавным без дополнительных усилий в конечном положении. Для появления клиновидного зазора следует ослабить один или оба винта.
Интерференционную картину можно предварительно визуально наблюдать в отраженном (под углом примерно 45 – 60°) или проходящем свете от настольной лампы или иного светильника (рис. 6а). Более точную регулировку следует проводить в лазерном пучке, добиваясь получения прямых линий, как показано на рис. 6б, 6в. Для ориентации полос вдоль линий шкалы масштабной сетки следует повернуть оправу с объектом 4 вокруг оптической оси до нужного положения.
Примеры визуально наблюдаемых интерференционных полос (а – непосредственно на объекте, б и в – на экране для различных углов клина).
Измерить координаты xi максимумов интерференционных полос не менее трех соседних порядков. Координаты следует измерять с точностью до ± 1 мм. Полученные данные занести в таблицу 1.
Для каждой пары полос вычислить период интерференционных полос:
Bij
(8)
и усреднить результаты.
Полученное среднее значение использовать для расчета величины угла при вершине воздушного клина по формулам (6) и (7):
.
(9)
Таблица 1
№ пп. |
Линейные координаты полос |
||||
i |
xi |
j |
xj |
Bij |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. В чем состоит цель данной лабораторной работы?
2. В чем заключается явление интерференции?
3. Какие источники являются когерентными?
4. Какой метод получения когерентных пучков использован в данной работе?
5. При какой разности хода наблюдается минимум освещенности интерференционной картины? Записать наиболее общую формулу.
6. При какой разности хода наблюдается максимум освещенности интерференционной картины? Записать наиболее общую формулу.
7. В чем состоит методика определения угла воздушного клина в данной лабораторной работе?
8. Нарисуйте схему экспериментальной установки и поясните назначение каждого элемента.
9. В каком порядке необходимо расположить приборы в данной лабораторной работе? Укажите назначение каждого элемента оптической схемы.
10. Оцените порядок частоты и волнового числа для света видимого диапазона спектра.
Список литературы
Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2004. – 544 с.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. – М.: Изд-во «Академия», 2003. – 720 с.
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физика». Работы 32, 33, 33а, 41, 42. – М.: МИИТ, 2005. – 65 с.
Селезнёв В.А., Тимофеев Ю.П. Методические указания к вводному занятию в лабораториях кафедры физики. – М.: МИИТ, 2006. – 30 с.
Работа 33