Экспериментальная проверка выполнения соотношения неопределенностей для фотонов

Страницы работы

Содержание работы

Соотношение неопределенностей для фотонов

Цель работы: экспериментальная проверка выполнения соотношения неопределенностей для фотонов.

Приборы и принадлежности: источники излучения (лазеры ЛГН-113 и       ZY-852), щель с микрометрической регулировкой ширины, оптическая скамья, экран, линейка рулетка.

Выполнение работы

1.Установление зависимости ширины главного максимума дифракционной картины от ширины щели.

L=3 м

Таблица 1.

Лазер,

l, нм

опыта

Dx, м

10-3

2D, м

10-3

ЛГН-113,

633нм

1

2

3

4

5

6

7

0,045

0,077

0,109

0,141

0,173

0,205

0,235

90

47

30

23

18

15

12

0,015

0,0078

0,005

0,0038

0,003

0,0025

0,002

1,066

0,952

0,861

0,854

0,819

0,809

0,723

0,869

0,197

ZY -

852,

532нм

1

2

3

4

5

6

7

0,035

0,066

0,097

0,128

0,159

0,190

0,220

140

55

30

22

16

13

11

0,023

0,0092

0,005

0,0036

0,0026

0,0022

0,0018

1,535

1,137

0,912

0,882

0,797

0,774

0,758

0,970

0,565

2. Установление зависимости ширины главного максимума дифракционной картины от расстояния между щелью и экраном.

= 0,1*10-3м

Таблица 2.

Лазер,

l, нм

опыта

L, м

2D, м

10-3

ЛГН-113,

633нм

1

2

3

4

5

6

7

3,64

3,44

3,24

3,04

2,84

2,64

2,44

37

36

35

34

31

28

25

0,0051

0,0052

0,0054

0,0056

0,0055

0,0053

0,0051

0,803

0,822

0,853

0,885

0,869

0,837

0,806

0,839

0,045

ZY- 852,

532нм

1

2

3

4

5

6

7

3,65

3,45

3,25

3,05

2,85

2,65

2,45

34

33

30

29

28

26

25

0,0047

0,0049

0,0046

0,0048

0,0049

0,0049

0,0051

0,884

0,921

0,865

0,902

0,921

0,921

0,959

0,910

0,049

Вычисление погрешностей:

Для фотона с определенной длиной волны l методом шаг за шагом» находим относительную погрешность ε, состоящую из суммы относительных погрешностей измерения величин, входящих в основную формулу.

ε = ε L+ ε x + ε D + ε λ. Затем находим ∆F из формулы:  , и после этого запишем результат в виде: F= F ± ∆F.  Для l = 633нм при варьировании расстояния между экраном и щелью нашли: ε L=0,3%, ε x=0,7%,  ε D =4,3%, ε λ =0. В результате мы получаем значение ε = ε L+ ε x + ε D + ε λ =  0,3+0,7+4,3+0=5,3%. Откуда ∆ F = 0,045 и результат запишем в виде         

F = 0,839 ± 0,045.

Выводы:  в результате исследования на лабораторной работе были получены следующие данные: для фотонов с длиной волны l = 633нм при варьировании размера щели F= 0,869 ± 0,197, при варьировании расстояния от щели до экрана F= 0,839 ± 0,046; для фотонов с длиной волны l = 532 нм при варьировании размера щели F= 0,970 ± 0,565, при варьировании расстояния от щели до экрана F = 0,910 ± 0,049.

Т.к. искомая величина F ≥ 1, то можно заключить, что соотношение неопределенностей для координаты и соответствующей ей проекции импульса для фотона выполняется.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Атомная физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
51 Kb
Скачали:
0