№ 77 (Лабы по оптике), страница 4

Для защитысветофильтра от попадания на него постороннего излучения кожухсмещается вправо.в) Блок собственно монохроматора с отсчетнымустройствомДля спектрального анализа излучения в монохроматоре используетсядифракционнаярешетка.ДифрагированноерешеткойизлучениеРис.8направляется в выходную щель, через которую оно попадает в приемник19излучения. Сканирование спектра (просмотр составляющих спектра)осуществляется поворотом решетки. Одновременно с решеткой приводится вдвижение отсчетное устройство, которое представляет собой цифровоймеханический счетчик, вмонтированный в корпус монохроматора. Показаниясчетчика соответствуют длине волны излучения, дифрагированного внаправлении выходной щели монохроматора в нанометрах (1 нм = 10 А0).Отсчет длин волн осуществляется с точностью 2 нм.

Сканирование спектрапроизводится вращением головки, расположенной рядом со счетчиком. Дляполучения большей спектральной чистоты на входе и выходе монохроматораустанавливаются сменные щели постоянной ширины. Для работы в видимойчасти спектра щели устанавливаются в положение 1. (Метка 1 выгравированана корпусе самой щели.) Для установки щелей в корпусе монохроматорапредусмотрены гнезда.г) Приемник излученияПриемником излучения является фотоэлемент, ток которогопропорционален интенсивности светового потока, падающего на его катод. Санодной нагрузки фотоэлемента сигнал подается на вход измерительногоусилителя, выход которого подключен к гнездам «Вольтметр» на блокепитания.

Выходное напряжение усилителя измеряется цифровымвольтметром В7-22А.Таким образом, регистрация интенсивности светового потока,попадающего в приемник, осуществляется в относительных единицах пошкале цифрового вольтметра. На боковой стенке корпуса приемникарасполагаются:·переключатель чувствительности измерительного усилителя 4,·рукоятки установки нуля выходного напряжения измерительногоусилителя, «грубо» — 3, точно — 2,·рукоятка изменения отверстия диафрагмы 1.Все три блока — источник излучения, монохроматор и приемникрасполагаются стационарно на оптической скамье.д) Блок питанияБлок питания служит для обеспечения необходимым напряжением всехэлектрических цепей монохроматора.На лицевой панели корпуса блока питания располагаются:·тумблер «Сеть» (и сигнальная лампа) для включения блокапитания.

Положение «Вниз» соответствует выключенному состоянию;·тумблер «Накал–Недокал» на три положения для обеспеченияработы источника излучения в двух режимах. Горизонтальное расположениерукоятки тумблера соответствует выключенному состоянию источникаизлучения;20·тумблер«Фотоэлемент»надваположения.Припереключении рукоятки тумблера вверх фотоэлемент включается в схемуизмерительного усилителя, при переключении вниз — выключается.·гнезда для подключения цифрового вольтметра.Подготовка монохроматора к измерениямПеред проведением измерений установить ручки управления висходное положение.На блоке питания:·тумблер «Сеть» в положение «Вниз»;·переключатель «Накал–Недокал» в горизонтальное положение;·тумблер «Фотоэлемент» — в положение «Вниз».На приемнике излучения:·переключатель 4 в положение 3;·рукоятку 1 повернуть по часовой стрелке до упора;·рукоятки 2 и 3 могут находиться в произвольном положении.На цифровом вольтметре В7-22А:·тумблер «Сеть» в положение выключено;·в группе кнопок (–, V~, mA, k ) нажать кнопку (–), чтосоответствует выбору режима измерения постоянного напряжения;·в группе кнопок (0,2; 2; 20; 200; 2000) нажать кнопку 2, чтосоответствует выбору диапазона измерения постоянного напряжения (–2 В)–(+2 В);·убедиться, что с помощью проводов клеммы (0–2 B) и (*) навольтметре соединены с клеммами «Вольтметр» на блоке питания.

Приэтом клемма, отмеченная на блоке питания символом ( ), должна бытьсоединена с клеммой (*) на вольтметре;·цилиндрический кожух 5 (см. рис.7) передвинуть вправо доупора.Включение монохроматораа) Сетевые вилки блока питания и цифрового вольтметра подключить кпитающей сети 220 В, 50 Гц.б) Тумблерами «Сеть» включить блок питания монохроматора ицифровой вольтметр.в) Переключатель «Накал–Недокал» установить в положение«Недокал».г) Тумблер «Фотоэлемент» поставить в положение «Включено».д) Вращением рукоятки 3 на блоке приемника излучения установить наиндикаторе цифрового вольтметра напряжение, приблизительно +0,5 В.К измерениям можно приступать после прогрева монохроматора ицифрового вольтметра в течение 30 мин.21Проведение измеренийа) Передвинуть влево цилиндрический экран 5 держателясветофильтров.б) Перенести светофильтр из стереоскопической насадки микроскопа вдержатель.

(Студентам, выполняющим задачу №78, предварительнообратиться к лаборанту с просьбой вынуть осветитель из стереоскопическойнасадки). Светофильтр из стереоскопической насадки извлекается двумяпальцами за узкое кольцо с накаткой. Доступ к кольцу обеспечивается двумяпродольными прорезями в корпусе держателя осветителя (см. рис.6). Вдержатель монохроматора светофильтр помещают так, как показано на рис.8(кольцо с накаткой должно быть обращено в сторону источника излучения).в) Передвинуть цилиндрический экран 5 вправо до упора, изолируя темсамым монохроматор от проникновения постороннего излучения.г) Переключатель «Накал–Недокал» перевести в положение«Накал».д) Произвести измерение длины волны пропускания светофильтра( пр). В целях сокращения времени измерения поиск пр рекомендуетсяначинать для красного светофильтра с= 600,0 нм, для оранжевогосветофильтра с = 500,0 нм, для зеленого светофильтра с = 450,0 нм, дляголубого светофильтра с = 400,0 нм.Перед измерением установить на механическом счетчике длину волны,соответствующую цвету используемого светофильтра.

Вращая рукояткусчетчика «Длина волны» на корпусе монохроматора (см. рис.8) в сторонуувеличения длины волны, найти длину волны, при которой показаниецифрового вольтметра станет максимальным. Записать измеренное значениедлины волны пропускания в таблицу данных 3. Измерения пр провести трираза. После первого измерения диапазон поиска можно сократить — искать впределах 10 нм около найденной при первом измерении пр.РУКОЯТКУ СЧЕТЧИКА «ДЛИНА ВОЛНЫ» ВРАЩАТЬПЛАВНО, БЕЗ РЫВКОВ, С НЕБОЛЬШОЙ СКОРОСТЬЮ№123пр(нм)Таблица 3пр.ср. (A)13.

Обработка результатов измеренийПо данным таблицы 3 найти среднее значениеинтервал и относительную погрешность измерений.пр., доверительный22ЛИТЕРАТУРА1. Белов Д.В ―Электромагнетизм и волновая оптика‖ - МГУ, 1994,часть2-я: введение, гл.1 §§16–20, 23, или2. Белов Д.В, Пустовалов Г.Е. Оптика (ч.

IV Краткого курса общейфизики).- МГУ, 1982: Введение (§§1–5, 8).3. Савельев И.В. «Курс общей физики». Учебное пособие в 5-и книгах.Кн. 4. «Волновая оптика». М. Наука. Физматгиз 1998 г.Ч. II Оптика.Гл. 4 Интерференция света.4.1 - Интерференция световых волн.4.2 - Когерентность.4.3 - Способы наблюдения интерференции света.4.4 – Интерференция света при отражении от тонких пластинок.23.