№ 171 (Лабы по оптике), страница 4

Под интенсивностью здесь подразумевается высота максимумаизмеренная на графике от линии отсчета, выраженная в милливольтах.Интенсивность центрального дифракционного максимума во много разпревышает интенсивность всех остальных. Чтобы на графике, изображаемом самописцем, центральный максимум не выходил за пределыстолика самописца, усиление по оси Y осуществляется не в линейноммасштабе, а в логарифмическом. При работе в этом режиме слабые сигим коэффициентом, чем сильные. Эта особенность логарифмического усиления позволяет записать дифракционный спектр, не принимая специальных мер для ослабления центрального максимума. При обработке результатов эксперимента высоты максимумов измеряют линейкой в миллиметрах и заносят во второй столбецтаблицы. Если измеренные значения высот максимумов с одинаковыми20номерами справа и слева отличаются друг от друга, то записываютсреднее значение.Для перевода данных из второго столбца в милливольты необходимо воспользоваться результатами предварительно проведенной градуировки.

Во время градуировки измерялось отклонение Yi mm пера самописца от линии отсчета и соответствующее этому отклонению напряжение Ui mV , поданное на вход Y самописца. Результат градуировкипредставлен в виде графика Ln ( Ui mV ) = f ( Yi mm ) на рис. 13. Приобработке данных по методу наименьших квадратов для коэффициентовА и В в уравнении прямойY1=Ln( U, mV ) = A + B * Y ( mm )(9)получены следующие значения: A = - 0.5674 , B = 0.0183.Для перевода высот максимумов в милливольты необходимо, впервую очередь, подставить в уравнение (9) соответствующие значенияих высот Yn в миллиметрах и с помощью калькулятора вычислить значения напряжений Un mV , существовавших в момент прохождения максимумов на входе Y . Затем из полученных значений Un mV необходимовычесть напряжение U0 = 0.5674 mV. Это напряжение существовало навходе самописца в тот момент, когда его перо прописывало линию отсче21та.

Оно определяется уровнем фона, зарегистрированного фотоэлементом, и напряжением раскомпенсации ФЭУ. Результаты вычислений запишите в третий столбец таблицы.В четвертый и пятый столбцы помещают отношения интенсивностей максимумов найденные экспериментально и вычисленные по зонной теории дифракции на щели. Формулы для них приведены в разделе«Дополнительные сведения о дифракции Фраунгофера на щели». Приэтом отношения I0 /In вычисляются по формуле (7), прочие же отношения - по формуле (8).Таблицаn, по-рядковыйномерmax.Y, mmU n,мВ ~I nUn=Umv - UотсчетаI0/In ,I0/In ,тео-экспер.рет.I1/In ,I1/In ,экспертеоретI2/In ,I2/In ,экспертеоретI3/In ,I3/In ,экспертеоретI4/In ,I4/In ,экспертеорет012345n, поряд-ковый номерmax2345n, поряд-ковый номерmax345n, поряд-ковый номерmax45n, поряд-ковый номерmax522ПриложениеСХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМCветодиод(контроль реле)14 ВРеле2 мкФ 200 ОмПуск8,2 кОм32 ВРКМ 1Стоп220 ВПодсветка2,5-3,5 В1,6 ВКонцевыевыключаКонтактытелиреле3,2 ВCветодиод200 Ом(общий контроль)Электродвигатель1,5 мкФ, 300 ВИсточник питанияреохордаИзменение направлениядвижения фотоэлементаРис.13СХЕМА ПИТАНИЯ РЕОХОРДАКТ 807А220 В4 диодаКД 105Б2,4 кОм0,1 мкФ470 ОмКТ 361В500 мкФКС 156АБлок питания БП-2-3М200 ОмРеохордКонтактфотоэлементаХ-входсамописцаТок реохорда 80 мАРис.1423Вопросы для самопроверки1.

Почему интенсивность лазерного излучения на много порядковпревышает интенсивность излучения обычных источников света стем же числом излучающих атомов?2. Что такое дифракция света?3. Нарисуйте и прокомментируйте дифракционную схему, используемую в данной задаче.4. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.5. Методом зон Френеля получите условия максимумов и минимумов в дифракционной картине от отдельной щели в схеме Фраунгофера, а также формулу для расстояния между соседними минимумами.6. Выведите формулу для соотношения между интенсивностямисвета в максимумах различных порядков.7.

Почему метод зон Френеля дает строгие формулы для минимумови приближенные для максимумов?ЛИТЕРАТУРА1. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. Пособие. В 5 кн. Кн.5.Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 4-е изд., перераб. –М.: Наука. Физматлит, 1998.Глава 5. Физика атомов и молекул.§ 5.16 Лазеры.2. Савельев И.В.

Курс общей физики: Учеб. Пособие. В 5 кн. Кн.4. Волны. Оптика. – 4-е изд., перераб. – М.: Наука. Физматлит,1998.Глава 5. Дифракция света.§ 5.5 Дифракция Фраунгофера от щели.24.