сдал. Лаба 1.2(сдал). Измерение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля
 Скачать 144 Kb.
|
 Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)  Отчёт по лабораторной работе № 12По дисциплине: Физика(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: Измерение длины световой волны с помощью бипризмы ФренеляВыполнил: студент гр. ТПР-01 ______________ /Самсоненко Е.В./ (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: _____________ Дата: __________________ ПРОВЕРИЛ:Руководитель: ____________ /Пучков А.М./(подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2002 год. Цель работы: измерить длину световой волны с помощью бипризмы Френеля. Краткое теоретическое обоснование. Свет представляет собой электромагнитные волны. Как и всякие волны, световые волны могут интерферировать. Интерференцией света называется сложение световых пучков, ведущее к образованию светлых и темных полос. Если две световые волны придут в одну точку в одинаковой фазе, они будут усиливать друг друга. В этой точке образуется светлый участок интерференционной картины. В тех же точках пространства, в которые волны приходят в противоположных фазах, они будут ослаблять друг друга и там будет темный участок картины интерференции. Таким образом, результат интерференции зависит от разности фаз интерферирующих волн. Чтобы картина интерференции в каждой точке пространства не менялась со временем, необходимо, чтобы разность фаз была постоянной. В противном случае в каждой точке пространства волны будут то усиливать, то ослаблять друг друга и глаз воспримет усредненную картину, т.е. не обнаружит интерференционных полос. Следовательно, наблюдать интерференционную картину можно лишь в том случае, если интерферирующие волны имеют строго одинаковую частоту и постоянную разность фаз. Источники света и испускаемые ими лучи, удовлетворяющие указанным требованиям, называются когерентными. Только когерентные световые волны при наложении дают интерференционные полосы. Описание установки: Бипризма Френеля (рис.1)  Рис.1 Состоит из двух остроугольных призм, сложенных основаниями. Обычно обе призмы изготовляются из одного куска стекла и имеют очень малые преломляющие углы  и  . В сечении бипризма Френеля представляет собой равнобедренный треугольник с углом  , близким к  .Свет от монохроматического источника  (например, от узкой освещенной щели, перпендикулярной плоскости чертежа) падает на бипризму и преломляется в ней. В заштрихованной области за бипризмой преломленные пучки интерферируют и на экране образуются светлые и темные полосы. Все происходит так, будто интерферирующие пучки света исходят из точек  и  . В этих точках находятся мнимые изображения источника света . Эти два мнимых изображения являются источниками когерентных световых волн.Измерив расстояния  (между мнимыми источниками света и ),  (от источника света до экрана) и  (между соседними полосами), можно вычислить длину волны  , испускаемую источником света.Схема рабочей установки (рис.2) включает осветитель 1, щель 2, бипризму Френеля 3 и измерительный микроскоп 4. Между щелью и бипризмой Френеля установлен монохроматический светофильтр 5.   Рис.2 Щель и бипризма установлены на одном рейтере. Щель укреплена неподвижно. Ширину ее можно менять винтом. Бипризма вставляется в специальную подставку, которая может вращаться вокруг оптической оси установки. Такое вращение необходимо, чтобы установить ребро призмы параллельно щели. Только при этом условии полосы будут достаточно резкими. Расстояние между полосами определяется измерительным микроскопом 4. Он укреплен в рейтере и может передвигаться микрометрическим винтом в направлении, перпендикулярном оптической оси. Для наведения на интерференционные полосы в фокусе окуляра помещена пластинка с вертикальными штрихами. Окуляр должен быть сфокусирован по глазу наблюдателя так, чтобы штрихи были видны четко. Отсчеты положения микроскопа берутся с помощью шкалы (цена одного деления 1 мм) и микрометрического винта с шагом 1 мм, барабан которого разделен на 100 делений. Поэтому цена одного деления барабана 0,01 мм. Для определения расстояния между мнимыми источниками света и расстояния от источника света до фокальной плоскости микроскопа используется специальная линза, укрепленная на рейтере.Основная расчётная формула.  С1 - расстояние между изображениями мнимых источников. С2 - расстояние между изображениями мнимых источников. b - ширина полосы. p - смещение линзы  .λ - длина волны. Таблица для записи результатов измерений.
p = 0,345 м  = 6,5∙10-7 мОкончательный результат = ± = 6500 ÅВывод: в данной лабораторной работе была измерена длина волны красного цвета лазера при помощи бипризмы Френеля. Полученное значение в пределах погрешности лежит в интервале допустимых значений, что говорит о правомерности данной методики. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
