Порядок выполнения работы. Теория изучаемого явления

Теория изучаемого явления

Основные теоретические положения и все необходимые для выполнения лабора­торной работы теоретические выкладки обобщены в следующих учебниках:

[1] на стр. 358…367; [2] на стр. 129…136.

[14] на стр. 36…40 и 55…68.

Контрольные вопросы

1. Явление интерференции.

2. Способы наблюдения интерференции.

3. Что такое апертурный угол интерференции?

4. Полосы равного наклона.

5. Полосы равной толщины.

6. Где локализуются полосы равного наклона; равной толщины?

7. Кольца Ньютона.

8. Уравнение колец Ньютона.

9. Почему кольца Ньютона наблюдаются в отраженном свете, а не в проходящем?

10. Как можно использовать интерференцию в спектральном анализе?

1. Включить источник света 1. При необходимости провести с помощью преподава­теля юстировку оптической схемы. По окончании юстировки положение всех, кроме упо­минаемых ниже особо, оптических элементов схемы должно оставаться постоянным до окончания измерений: разъюстировка хотя бы одного элемента даже на завершающей стадии работы может привести к необходимости проводить все измерения заново. Особенно отме­тим такую ситуацию, когда факт разъюстировки ни «на глаз», ни «по показаниям» незаме­тен, а проявляется лишь при обработке результатов.

2. Вращая барабан монохроматора 3, установить сине-фиолетовую подсветку пятна контакта пластинки 6 с линзой 7. Зафиксировать ее длину волны в протоколе измерений.

3. Вращая левой рукой механизм перемещения пакета из пластинки 6, линзы 7 и экрана 8, установить пе­рекрестье окуляра на k-е светлое кольцо справа от центра интер­ференционной картины. Снять показания часового индикатора 9.

4. Продолжая вращение, установить перекрестье окуляра на k-е светлое кольцо слева от центра интерференционной картины. Снять показания часового индикатора.

5. Вычислить радиус k–го кольца, как полуразность показаний п. 4 и п. 3. Ре­зультат занести в протокол измерений.

6. Пользуясь выражением , вычислить радиус R кривизны линзы. Результат занести в протокол измерений.

7. Выполнить операции п. 3 … п. 6 четыре раза для других k. Найти среднее значение R. Пользуясь статистикой по пяти результатом, оценить случайную погрешность измерения радиуса кривизны.

8. Вращая барабан монохроматора, установить красную подсветку пятна контакта.

9. Проделать операции п. 3 … п. 5.

10. Вычислить длину волны подсветки, пользуясь выражением , где R – среднее значение радиуса кривизны, определенное в п. 7. Результат занести в про­токол измерений.

11. Выполнить операции п. 9 … п. 10 четыре раза для других k. Найти среднее зна­чение . Пользуясь статистикой по пяти результатам, оценить случайную погрешность измерения длины волны.

12. Выключить источник света.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие материалы:

1. Титульный лист (см. Приложение А).

2. Цель и задачу работы.

3. Краткое изложение теории интерференции (как правило, в том объеме, в котором это необходимо для уверенного ответа на контрольные вопросы).

4. Оптическую схему лабораторной установки с расшифровкой ее элементов.

5. Протокол измерений, подписанный преподавателем еще при выполнении лабо­раторной работы и содержащий:

- таблицу с номерами максимумов, отсчетами и результатами измерения радиусов интер­ференционных колец в свете известной длины волны,

- таблицу с номерами максимумов, отсчетами и результатами измерения радиусов интерфе­ренционных колец в свете неизвестной длины волны.

6. Подробные выкладки с результатами вычисления радиуса кривизны верхней сферической поверхности линзы, отражение от которой обеспечивает появление интерфе­ренционной картины.

7. Подробные выкладки с результатами оценки случайной погрешности измерения радиуса кривизны.

8. Подробные выкладки с результатами вычисления длины волны света, в котором наблюдается интерференционная картина.

9. Подробные выкладки с результатами оценки случайной погрешности измерения длины волны.

10. Выводы по результатам проведенного исследования, включая собственные со­ображения по поводу причин возникновения случайных погрешностей измерения:

- радиуса кривизны,

- длины волны.

Дата добавления: 2015-06-04