№ 171 (Лабы по оптике), страница 3

Щель фотоэлемента закрыта шапочкой, которую на определенных этапах работы нужно снимать и класть в коробочку, стоящую рядом с самописцем.2. Положение фотоэлемента определяется делением шкалы рейки,на которое показывает левый край корпуса фотоэлемента. Чтобы втемноте видеть деления шкалы, включают лампочку подсветки шкалы(лампочка горит после включения пульта управления электродвигателем).3. Движение фотоэлемента вдоль рейки возможно как вручную, таки при помощи ходового винта, вращаемого электродвигателем.4.

Если головка сочленения ходового винта с фотоэлементом стоитклювиком вдоль винта, то фотоэлемент свободно перемещается вручную от одного упора до другого.5. Сочленение фотоэлемента с ходовым винтом осуществляется поворотом головки клювиком вверх против часовой стрелки. Это сочленение нужно делать очень осторожно. Если при этом обнаруживается сопротивление повороту головки, фотоэлемент следует подвинуть вручную приблизительно на 0,5 мм. и попытаться снова повернуть головку.146.

Чтобы график уместился на листе бумаги, движение фотоэлемента должно происходить между упорами в пределах от 120-го до 390-годеления шкалы рейки.7. При движении с помощью электродвигателя фотоэлемент, дойдядо правого или левого упора, останавливается автоматически – срабатывают концевые выключатели.8. Вдоль экрана позади фотоэлемента натянут реохорд, по которомускользит контакт, расположенный на задней стенке корпуса фотоэлемента. К концам реохорда прикладывается напряжение 1.4 V от блокапитания Б5-47.

Напряжение между контактом и одним из концов реохорда при помощи кабеля подается на вход X самописца.Щель фотоэлементаГоловка сочленения ходовоговинта с фотоэлементом.Клювик кверху - фотоэлементсоединен с винтомХодовойвинтОтсчет положения фотоэлемента по шкалеЛевый упорПравый упорРейкаВыключательлампочкиподКонцевойвыключатель светки шкалыКонцевойвыключательРис.9МОТОРПУСКК себе0СТОПСЕТЬОт себяВКЛРис. 10Пульт управления электродвигателем (передняя панель пульта показана нарис.

10).1. Выключателем СЕТЬ включаютпульт управленияэлектродвигателем.Должна загореться лампочка слева от выключателя. При этом могут быть включены(см. рисунок 9) лампочка подсветки шкалы, вдоль которой движется фотоэлемент,и электродвигатель.152. Отсоединив фотоэлемент от ходового винта, как показано нарис. 9 (если он ранее был соединен с винтом), пододвигают фотоэлемент вплотную к левому упору (к себе). Это положение фотоэлемента является исходным для дальнейшей работы.Самописец Н-307 (рис.11). Перед началом работы кнопки иручки, расположенные на панелях самописца, должны находиться вследующих положениях (на рисунке нажатые кнопки показаны темными; если кнопки нажаты, а должны быть отжаты, на них надо нажатьеще раз):035255202530YСтоликПеро10Держатель5X0Блок Xвкл лин логVmVсмещение1002000.10.25 0.5 V/c0.051 м мV/c2.5 м0.02551025Блок постоянногоX15Линейка201510БлокYуст0рег.масшт.отклнапря-вкл лин логVmVсмещение100200сеть перодиагр.0.10.25 0.5 V/c0.051 м мV/c2.5 м0.02552 105Блок постоянногоYженияуст0рег.масшт.отклнапря-женияРис.11Средняя панель :кнопки сеть, перо, диагр.

- отжаты.Панель блока X:а) кнопка вкл - отжата,б) масштаб регистрации (лин) - кнопка отжата,в) чувствительность (mV) - кнопка нажата,г) смещение 100% (100) - кнопка нажата,д) знак смещения (-) - кнопка нажата,16е) пределы измерений - ручка в положении 10,ж) установка нуля "0"- ручка используется при выполнении задачи,з) регулировка масштаба - ручка используется при выполнении задачи.Панель блока Y:а) кнопка вкл - отжата,б) масштаб регистрации (лог) - кнопка нажата,в) чувствительность (mV) - кнопка нажата,г) смещение 100% (100) и 200% (200) - кнопки отжаты,д) знак смещения (-) - кнопка отжата,е) пределы измерений - ручка в положении 2.5,з) установка нуля "0"- ручка не используется при выполнении задачи,ж) регулировка масштаба - ручка не используется при выполнениизадачи (повернута до щелчка против часовой стрелки).1. Проверив положение ручек и кнопок самописца, нажимаюткнопку СЕТЬ.

Должна загореться левая лампочка на средней панелисамописца.2. На столик самописца помещают лист бумаги формата А3. Пропустив лист под вертикальную линейку и расположив его по возможности посереди столика, нажимают клавишу ДИАГР. Загорается праваялампочка на средней панели. Подаваемый на столик электростатическийзаряд плотно притягивает бумагу к столику.3. Вдоль столика в горизонтальном направлении Х перемещаетсялинейка с кареткой. Каретка вПероДержательсвою очередь перемещается(фломастер)вдоль этой линейки в вертикальном направлении Y.На выступы каретки(справа от линейки) надеваютсяПазы1-2 ммпазы подвижной части держатеРис.12ля пера (перо представляет собой укороченный фломастер). С него снимают защитный колпачок ивставляют в держатель так, чтобы из держателя высовывалась толькоего коническая часть (рис.12).

Конец пера должен отстоять от листа бумаги на 1-2 мм. Колпачок помещают в коробочку.17Установка пера производится под руководствомлаборанта.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ1. Верхний свет в лаборатории должен быть выключен. Свет от настольных ламп, стоящих на столе вблизи лазера, не должен быть направлен в сторону экрана, на котором наблюдается дифракция.2. Нажимают кнопки ВКЛ в блоках X и Y самописца.3.

Фотоэлемент, отсоединенный от ходового винта, должен находиться вплотную к левому упору. Кнопка ПЕРО должна быть отжата.Щель перед лазером должна быть закрыта крышкой, а с щели фотоэлемента снята шапочка.4. Осторожным вращением головки УСТ”0” , находящейся в блоке X самописца, устанавливают линейку так, чтобы треугольник на нейуказывал на нулевое деление верхней шкалы.Придвигают фотоэлемент вплотную к правому упору.

Осторожнымвращением головки РЕГ. МАСШТ в блоке X самописца, устанавливают линейку на 35-ое деление верхней шкалы.5. Возвращают фотоэлемент к левому упору.6. Осторожным вращением винта УСТАНОВКА НУЛЯ, находящимся сзади (справа) ФЭУ (см. рис.8), устанавливают нижний крайдержателя пера на отметку 0,5 см. по вертикальной шкале. Вращениевинта против часовой стрелки поднимает перо (и наоборот).7. Нажимают кнопку ПЕРО на средней панели самописца и, перемещая вручную фотоэлемент вдоль рейки от одного упора до другого,прописывают прямую линию. Повторным нажатием на кнопку ПЕРОподнимают перо над бумагой, вручную возвращают фотоэлемент к левому упору и осторожно соединяют его с ходовым винтом.

Приобработке результатов измерений высоты дифракционных максимумовотсчитываются от этой прямой.8. Снимают крышку с щели перед лазером. Устанавливают переключатель ПУСК 0 СТОП в направлении правой стрелки, что соответствует движению фотоэлемента от левого упора к правому. Нажатием на кнопку ПЕРО опускают перо на бумагу. Нажимают кнопкуПУСК на две-три секунды – загорается лампочка МОТОР, электродвигатель начинает вращать ходовой винт, а перо прописывать максимумы и минимумы дифракционной картины. Продолжительность записи около 6 минут.

По прошествии этого времени фотоэлемент, дойдя доправого упора, автоматически останавливается. После этого поднимают18перо, нажав соответствующую кнопку, и отсоединяют фотоэле-мент от ходового винта.9. При движении по рейке фотоэлемент перемещается на расстояние 270 мм в то время, как перо выписывает дифракционную картину,ширина которой составляет около 350 мм. Чтобы установить масштабдифракционной картины в направлении оси Х, поступают следующимобразом.Надевают крышку на щель перед лазером и включают верхнийсвет.

Под действием верхнего освещения перо самописца поднимаетсявверх, примерно, на середину листа.Устанавливают фотоэлемент вручную на 200-ое деление, опускаютперо, нажав кнопку ПЕРО, затем перемещают фотоэлемент вручную на300-ое деление. Длина прочерченной линии d соответствует расстояниюмежду положениями фотоэлемента c = 100 мм.

После этого пероподнимают. Щель фотоэлемента закрывают шапочкой.10. Так как при обработке результатов измерений используютсялишь отношения интенсивностей, то нахождения масштаба по оси Y нетребуется.ВЫКЛЮЧЕНИЕ УСТАНОВКИОтжимают кнопки ВКЛ в блоках Х и Y.Отжимают кнопки ДИАГ. и СЕТЬ на средней панели.Вынимают перо из держателя и кладут его в коробочку.Снимают лист бумаги со столика самописца.Отключают ФЭУ от сети выключателем ВКЛ.Выключателем СЕТЬ отключают пульт управления электродвигателем и ставят переключатель ПУСК 0 СТОП в среднееположение.7) Выключают блок питания лазера.1)2)3)4)5)6)ДАННЫЕ УСТАНОВКИРасстояние от щели, на которой происходит дифракция, до фотоэлемента L = 2.880 м.Длина волны света гелий-неоновго лазера = 632.8 нм.Расположение нижнего края держателя пера на метке 0.5 см. повертикальной шкале соответствует напряжению на входе усилителя вертикального отклонения, равному 0.5674 мВ.19ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙНахождение масштаба по оси X.

Миллиметровой линейкойизмеряют на графике длину линии d ,прочерченную при выполнениипункта 9 предыдущего раздела. Отношениеkd,cявляется масштабом по оси X . Оно показывает, во сколько раз расстояния в этом направлении на графике больше действительных расстоянийна дифракционной картине.Нахождение ширины щели. Из формулы (3) раздела «Дополнительные сведения о дифракции Фраунгофера на щели» можно найти,что ширина щели равнаbnkx минL.Здесь хмин - расстояние от центра дифракционной картины до минимума с номером n, измеренное на графике; хмин / k - действительное расстояние от центра до этого минимума; L - расстояние от щели, на которой происходит дифракция, до фотоэлемента;- длина волны света,излучаемого лазером.Расстояние хмин находят, измерив на графике расстояние междудвумя симметрично расположенными минимумами с одинаковыми номерами и разделив это расстояние на 2. Погрешность будет тем меньше,чем больше расстояние на которое эти минимумы удалены от центрадифракционной картины.Проверка отношений между интенсивностью в максимумах.