Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Пояснительная записка'
Методическая разработка учебного занятия содержит пояснительную записку, технологическую карту занятия, план учебного занятия, приложения, список лите...полностью>>
'Конкурс'
Приглашаем Вас принять участие в Конкурсе «Современные проблемы обучения иностранным языкам» на лучшую НИРС в рамках региональной научно-практической ...полностью>>
'Документ'
Гадельмурзина А.Г. высшее высшая учитель физика физика, математика ИРО РБ, 013 3 3 ....полностью>>
'Документ'
Предложение руководителя проекта о возможности и условиях дальнейшего развития проекта (виды необходимой поддержки, в том числе финансовой – указание ...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Лабораторная работа № 47

Определение длины световой волны при помощи интерференционных колец

Цель работы: изучение явления интерференции в тонких пленках неравной толщины и определение длины световой волны λ по интерференционным кольцам Ньютона.

Методика эксперимента

Кольца Ньютона образуются при интерференции световых волн, отраженных от границ тонкой воздушной прослойки, заключенной между выпуклой поверхностью линзы и плоской стеклянной пластинкой (рис.1). Для освещения используется пучок монохроматических лучей, близкий к параллельному и падающий перпендикулярно к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Геометрическая разность хода между интерферирующими лучами с учетом дополнительного фазового сдвига на π при отражении световой волны на границе воздух-стекло равна , где толщина воздушного зазора в данном месте.

На рис. 2а представлены кольца Ньютона в отражённом свете, а на рис. 2в в проходящем. Линии постоянной разности хода представляют собой концентрические кольца: с центром в точке соприкосновения (А).

Используя условие интерференционного максимума , получим формулу для диаметра k-того светлого кольца:

Рис. 1

Рис. 2а

Рис. 2в

, k=1,2,3, … .

(1)

Таким образом, измеряя dk при различных значениях k, можно при заданном радиусе линзы R вычислить λ или по известной длине волны источника λ определить R.

Описание экспериментальной установки

Опыт выполняется с помощью измерительного микроскопа. На столике микроскопа помещается линза так, чтобы она находилась как раз под объективом микроскопа. Столик микроскопа перемещается в боковом направлении при помощи микрометрического винта с делениями через определённые доли миллиметра. Между объективом и линзой при помощи двух передвижных конусов укрепляется рамка с фильтром, располагающаяся так, чтобы свет, падающий на фильтр от осветителя, отражался стеклом фильтра в направлении линзы.

Порядок выполнения работы

1. Наблюдая в окуляр микроскопа, поворачивайте фильтр до тех пор, пока поле зрения микроскопа не будет хорошо освещено.

2. Перемещая трубу микроскопа, настройте его таким образом, чтобы хорошо были видны кольца. Перекрестие линий в поле зрения микроскопа должно проходить через середину центрального темного пятна. Если линза оказалась положенной неточно под объективом, то следует воспользоваться микрометрическими винтами и переместить столик.

3. Пользуясь микрометрическим винтом, переместите столик вправо и установите перекрестие нитей на середину какого-либо достаточно удаленного от центра (например, десятого), но еще отчетливо видного светлого кольца. Перемещая затем столик при помощи винта влево, последовательно устанавливайте крест нитей на середины светлых полос и запишите соответствующие показания микрометра – N1k, делений. После прохождения через центральное темное пятно продолжайте измерения, записывая возрастающие номера колец и соответствующие показания микрометра – N2k делений. Для устранения ошибок, возникающих из-за люфта в винте, крест нитей всегда должен подводите к кольцу, с одной стороны. По разности показаний, микрометра определите диаметры светлых колец Ньютона . Здесь c – постоянная микроскопа для перевода делений в линейные единицы, мм/дел. Полученные результаты занесите в табл. 1.

Таблица 1

k

1

2

3

4

5

6

7

N1k, дел.

N2k, дел.

dk, мм

dk2, мм2

Обработка экспериментальных данных

Представим (1) в виде уравнения прямой линии :

,

(2)

где ; ;

(3)

Постройте график зависимости dk2 от k. Дальнейшую обработку экспериментальных данных проведите по указанию преподавателя.

а) Графический метод

1. Из графика определите угловой коэффициент В.

2. Вычислите среднее значение длины волны при R=1,5 м.

б) Аналитический метод

1. Методом наименьших квадратов вычислите B и SB.

2. Вычислите среднее значение длины волны при R=1,5 м.

3. Результат представьте, в виде

Контрольные вопросы

1. Интерференция света. Какими свойствами должны обладать световые волны для получения интерференционной картины?

2. Что такое геометрическая и оптическая длины пути светового луча, что такое разность хода волн?

3. Геометрическая и оптическая длина пути светового луча. Что такое разность хода волн? Какому условию должна удовлетворять разность хода для наблюдения интерференционного максимума (минимума)?

4. Какие вы знаете методы наблюдения интерференции света (зеркала Френеля, зеркало Ллойда, бипризма Френеля, метод Юнга)? Охарактеризуйте их.

5. Каковы закономерности интерференции света в тонких пленках? Что такое полосы равного наклона и равной толщины, где они локализованы?

6. Как определяются радиусы светлых и темных колец Ньютона при наблюдении в отраженном свете?



Похожие документы:

  1. Vi цикл. Оптика. Лабораторная работа №1- VI. Определение показателя преломления стекла. Цель

    Документ
    ... работа №4-VI. Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза.длины световой волны при помощи дифракционной решётки. Цель ... понять, почему интерференционная картина имеет в данном случае вид системы концентрических колец. Места ...
  2. Календарный план занятий по дисциплине спецглавы физикИ (разделы Электромагнетизм и Оптика)

    Документ
    ... . Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона. Определение чистоты обработки поверхностей интерферометром Линника Определение концентрации слабых растворов интерференционным методом. Определение ...
  3. Рабочая программа учебной дисциплины «физика» Цикл

    Рабочая программа
    ... осуществления. Расчет интерференционной картины от ... атома при формировании ... Измерение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля. 2. Определение длины волны света методом колец Ньютона. 3. Определение длины световой волны с помощью дифракционной ...
  4. Учебное пособие содержит краткое изложение основных теоретических положений, задачи по всем разделам курса общей физики, ответы и предложения, которыми можно воспользоваться при решении задач. Ббк 22. 3

    Сборник задач
    ... : \=±{2k + l)\-. Радиусы светлых и темных колец Ньютона; г„, = д/^-(тп —1), где т ... средней части интерференционной картины равно ... спектра при­надлежит эта длина волны? При помощи индукционного ... эксперимен­тальному определению светового давления поток ...
  5. Пройдёт свет за то же время в воде

    Документ
    ... был применён для определения длины световой волны. Для этой цели ... мм. Определить длину световой волны. Интерференционная картина наблюдается в отражённом свете с помощью двояко- выпуклой ... двояковыпуклой линзы. При наблюдении колец Ньютона в отражённом ...

Другие похожие документы..