Описание лабораторной установки

 

  Все элементы лабораторной установки располагаются на оптической скамье (рис. 2).

  Параллельный пучок света, выходящий из лазера 1, собирается в фокусе линзы 2, после чего расходящийся пучок падает на пластинку 3. Лучи, отражённые от передней и задней поверхностей пластинки, сходятся на экране 2, где наблюдается интерференционная картина. Поскольку фокусное расстояние линзы много меньше расстояния между экраном и пластинкой, то можно считать, что интерференционная картина наблюдается в фокальной плоскости линзы.

 

 

 

а) схема установки

 

 

б) Внешний вид установки

 

Рис. 2. Схема установки:

1 - лазер; 2 - экран с короткофокусной линзой и миллиметровой

шкалой; 3 - плоскопараллельная стеклянная пластинка; 4 - источник питания лазера.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Проверить правильность и последовательность установки приборов на оптической скамье.

2. Включить лазер (с разрешения преподавателя).

Внимание! Попадание в глаза лазерного излучения опасно для зрения.

3. Поворачивая пластинку вокруг вертикальной и горизонтальной осей, расположить плоскость пластинки нормално к оси лазерного пучка. При этом на экране должны быть видны четкие интерференционные кольца с центром на оси пучка.

4. По шкале на оптической скамье измерить расстояние L от экрана до пластинки.

5. Определить радиусы трех пар колец  и (). Для этого определить координаты пересечения соответствующих колец с горизонтальной и вертикальной шкалами на экране справа и слева, сверху и снизу от оси пучка и найти среднее значение.

6. Полученные данные занести в таблицу 1.

 

Таблица 1

 

m							Справ. данные
	лев.	прав.	верх.	низ.
	мм				мм	мм^2	d = (l6±0,5)мм   L=   l0 = 630 нм.
1
2
3
m+k
	лев.	прав.	верх.	низ.
	мм				мм	мм^2
1
2
3

 

7. По формуле (8) вычислить показатель преломления стеклянной пластинки n.

8. Погрешность измерения вычислить по формуле (9) для одного из значений n:

                             (9)

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ

 

1. Какова цель данной работы? Какое явление в ней изучается?

2. Назовите приборы и для чего они используются в данной работе.

3. Почему в данной работе в качестве источника света используется лазер?

4. Можно ли его заменить в этой установке обычным источником света?

5. Какие измерения надо провести в работе?

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ СДАЧИ РАБОТЫ

 

1. Наблюдаемая интерференционная картина - полосы равной толщины или полосы равного наклона?

2. Как возникают полосы равного наклона?

3. Укажите условие когерентности.

4. Почему интерференционная картина на экране имеет вид концентрических колец?

5. Какому из колец (большего или меньшего радиуса) соответствует большая разность хода?

6. Получите выражение для разности хода интерферирующих лучей (1), пользуясь теорией интерференции в тонких пленках.

7. Напишите условия наблюдения тёмных и светлых колец в отраженном свете.

8. Что называется абсолютным показателем преломления вещества? От чего он зависит?

9. Что называется относительным показателем преломления?

10. Из формулы (2) вывести формулу (3).

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-5