1. Включить лазер согласно инструкции.
2. После возникновения генерации поставить на пути луча держатель со щелью 2 так, чтобы плоскость щели была перпендикулярна лучу.
3. Убедившись в наличии достаточно четкой дифракционной картины, измерить расстояние l от экрана 3 до держателя 2 (рис. 2).
4. Измерить расстояние а от центра дифракционной картины до первого минимума. Для большей точности можно измерить расстояние между двумя первыми минимумами (справа и слева от центра) и длину а найти как половину этого расстояния (рис. 3).
5. Повторить аналогичные измерения для минимумов второго и третьего порядков.
6. Вычислить ширину щели по формуле (4) для каждого случая.
7. Рассчитать среднее значение ширины щели по формуле
< b> = (b 1 + b 2 + b 3 ) / 3.
8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу. Длина волны излучения гелий-неонового лазера l = 632,8 нм.
Таблица
k | ak (м) | bk (м) | < b> (м) | l (м) | l(м) |
9. Оценить ошибки измерений.
10. Для определения толщины нити необходимо поставить на пути луча лазера держатель с нитью и повторить действия, описанные в пп. 3–9.
|
|
11. При выполнении работы обратить внимание на идентичность дифракционных картин от щели и нити при равных их размерах, подтверждающую сделанные ранее утверждения.
Контрольные вопросы
1. Объяснить явление дифракции.
2. Рассказать о дифракции на щели и нити.
3. Объяснить, что такое зона Френеля.
4. Как зависит число зон Френеля от угла дифракции? Как влияет количество зон Френеля на интенсивность света в точке наблюдения?
5. Как изменится дифракционная картина при изменении размеров препятствия, при изменении расстояния между препятствием и экраном?
Библиографический список
К лабораторной работе № Д1
1. Савельев, И. В. Курс общей физики: в 3-х т. Т. 2 / И. В. Савельев. – М., 1986. – § 125–127, 129.
2. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. Оптика / Д. В. Сивухин. – М., 1980. – § 41.
3. Детлаф, А. А. Курс физики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. М., 1989. – Гл. 32.
4. Трофимова, Т. И. Курс физики / Т. И. Трофимова. М., 1994. – Гл. 23.