Увеличение системы наблюдения (рисунок
3.4).
Порядок выполнения работы
1. Убедитесь в том, что установка собрана согласно рисунку 3.4.
2. Включите осветитель и установите на пути светового потока красный светофильтр. Перемещая линзу Л2 относительно экрана Э, добейтесь в нём резкого изображения колец Ньютона. Изменяя диаметр диафрагмы D, получите необходимую яркость изображения.
3. Измерьте диаметры Dm и Dn например, восьмого и четвертого темных колец соответственно.
4. Измерьте расстояния d1 и d2.
5. Определите, пользуясь графиком зависимости коэффициента пропускания от длины волны (имеется в лаборатории), длину волны света, прошедшего через красный светофильтр.
6. Замените в осветителе красный светофильтр на зелёный и повторите все действия, изложенные в пунктах 2 - 5.
7. Результаты измерений занесите в таблицу, указывая в её первой строке данные, полученные при использовании красного светофильтра, а во второй - зелёного.
8. Оцените точность измерений всех измеренных величин: Δ Dm, ΔDn, Δd1, Δd2, Δλ.
9. Рассчитайте, пользуясь
соотношением (3.7) средний радиус 
кривизны линзы для длины волны красного цвета.
10. Рассчитайте точность ΔR его измерения. Поскольку в данной работе ошибки измерения всех величин являются систематическими и обусловлены классом точности измерительных линеек, для расчёта ΔR можно воспользоваться формулой для максимальной ошибки:
 |
(3.8) в которой х1, — это соответственно: Dm, Dn, d1, d2, λ.
С использованием выражения (3.7) и (3.8) можно получить, что
(3.9)
 |
где
11. Используя данные измерений, полученных с использованием зелёного светофильтра, рассчитайте длину волны зеленого цвета по формуле:
Результат отразите в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Результаты измерений длины световой волны λ, диаметров Δ Dm, ΔDn колец Ньютона и расстояний d1 и d2.
|
λ.107, м |
Dm.103, м |
Dn103, м |
d1, см |
d2, см |
|
- |
||||
|
- |
12. Обсудите полученные результаты, сформулируйте выводы.
Контрольные вопросы для допуска к работе
1. В чём состоит задача работы?
2. Прямые измерения каких физических величин необходимо выполнить?
3. По каким формулам рассчитывают значения радиуса кривизны линзы и длины световой волны?
4. Почему для расчёта точности измерений в данной работе можно использовать соотношение в виде (3.8)?
Контрольные вопросы для защиты работы
1. Почему для наблюдения интерференции света от обычных источников интерферирующие пучки должны исходить из одного и того же источника?
2. Можно ли наблюдать интерференцию неполяризованного света?
3. При каких условиях возникают интерференционные явления? Что такое когерентные источники и разность хода лучей?
4. Приведите примеры опытов по наблюдению интерференции света на основе принципа разделения фронта волны.
5. Почему в интерференционных опытах по методу деления амплитуды с помощью тонкой прозрачной пластинки используют обычно отражённый свет, а не прошедший?
6. Какой должна быть разность хода двух лучей, чтобы их интерференция была ослабляющей?
7. Почему интерференционные полосы хорошо различимы только в тонких плёнках, например, в мыльных пузырях, и не наблюдаются, например, в случае толстой стеклянной пластины?
8. Какой вид имеют интерференционные полосы равной толщины в воздушном клине между плоскими поверхностями стеклянных пластинок?
9. Почему по мере удаления от центра кольца Ньютона располагаются всё более тесно?
10. Почему в центре колец Ньютона в отражённом свете расположено тёмное пятно?
11. Как расположены кольца Ньютона в проходящем свете?
12. Почему при расчёте интерференционной картины не учитывают отражение от передней (плоской) поверхности линзы?
13. Выведите формулу (3.6), связывающую радиус rm-го кольца с радиусом r0 поверхности соприкосновения прижатых друг к другу линзы и плоскопараллельной пластины.
14. Выведите формулу (3.9) для расчёта максимальной ошибки измерений радиуса кривизны линзы.
15. Как по наблюдению интерференции света можно проверить качество полировки поверхности зеркал или металлических деталей?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.