119 (810502), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Îí ìîæåò èçìåðÿòü ÷èñëî èìïóëüñîâ, ïîñòóïàþùèõ íà åãî âõîäû(À èëè Á) çà íåêîòîðûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè (åãî ïðîäîëæèòåëüíîñòüîïðåäåëÿåòñÿ ïîñòóïëåíèåì ñèãíàëîâ íà óïðàâëÿþùèå âõîäû  è ).2. Ñ ïîìîùüþ ÷àñòîòîìåðà ìîæíî èçìåðÿòü ïðîìåæóòêè âðåìåíè.Äëÿ òàêèõ èçìåðåíèé â ïðèáîð âñòðîåí êâàðöåâûé ãåíåðàòîð. ×àñòîòîìåð èçìåðÿåò âðåìÿ, ïðîøåäøåå ìåæäó ïîñòóïëåíèåì ñèãíàëîâ íà åãîóïðàâëÿþùèå âõîäû, ïîäñ÷èòûâàÿ ñîîòâåòñòâóþùåå ÷èñëî èìïóëüñîâêâàðöåâîãî ãåíåðàòîðà.3. Íàêîíåö, ÷àñòîòîìåð ìîæåò èçìåðÿòü ÷àñòîòó ñèãíàëà, ïîñòóïàþùåãî íà åãî âõîä, ñðàâíèâàÿ ÷èñëî ïåðèîäîâ èññëåäóåìîãî ñèãíàëà ñ÷èñëîì èìïóëüñîâ êâàðöåâîãî ãåíåðàòîðà.Äëÿ ïîëó÷åíèÿ óïðàâëÿþùèõ ñèãíàëîâ èñïîëüçóåòñÿ ãåðêîí (ãåðìåòè÷íûé ìàãíèòîóïðàâëÿåìûé êîíòàêò).
Ñõåìà ðàáîòàåò ñëåäóþùèìîáðàçîì. Íà îòñ÷¼òíîé ãîëîâêå ìèêðîìåòðè÷åñêîãî âèíòà çåðêàëà Ç1çàêðåïë¼í íåáîëüøîé ìàãíèò. îëîâêà âðàùàåòñÿ âìåñòå ñ âèíòîì. Ïîñëå ñðàáàòûâàíèÿ êîíöåâîãî êîíòàêòà Ê1 çåðêàëî íà÷èíàåò äâèãàòüñÿê ýêðàíó. Ïðè ïðèáëèæåíèè ìàãíèòà ê ãåðêîíó âûðàáàòûâàåòñÿ óïðàâëÿþùèé ñèãíàë, êîòîðûé ïîäà¼òñÿ ÷åðåç ñõåìó ïóëüòà óïðàâëåíèÿ íàâõîä  ÷àñòîòîìåðà. ×àñòîòîìåð íà÷èíàåò ñ÷¼ò èìïóëüñîâ. Ñèãíàë íàîêîí÷àíèå ñ÷¼òà ïîäà¼òñÿ íà âõîä ïîñëå òîãî, êàê ñ ïîìîùüþ ãåðêîíà çàðåãèñòðèðîâàíî 32 îáîðîòà õîäîâîãî âèíòà. Ïîñëå ñðàáàòûâàíèÿêîíöåâîãî êîíòàêòà K2 çåðêàëî íà÷èíàåò äâèæåíèå îò ýêðàíà.
Íà ýòîìó÷àñòêå äâèæåíèÿ ñ÷¼ò èìïóëüñîâ íå ïðîèçâîäèòñÿ. Îäèí îáîðîò ìèêðîìåòðè÷åñêîãî âèíòà ïðèâîäèò ê ïåðåìåùåíèþ çåðêàëà íà 1 ìì. Òàêèìîáðàçîì, ïîëíîå ïåðåìåùåíèå çåðêàëà Ç1 ñîñòàâëÿåò L = 31 ìì.ÇÀÄÀÍÈÅàáîòà ñîäåðæèò íåñêîëüêî óïðàæíåíèé. ïåðâîì óïðàæíåíèè èññëåäóåòñÿ èíòåðåðåíöèîííàÿ êàðòèíà, âîçíèêàþùàÿ ïðè ðàçëè÷íûõ ïîëîæåíèÿõ çåðêàëà Ç2 , ïðîâåðÿåòñÿ îðìóëà (4).Âî âòîðîì óïðàæíåíèè èçìåðÿåòñÿ äëèíà âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ïóò¼ì ïåðåñ÷¼òà èíòåðåðåíöèîííûõ êîëåö, ïðîïàäàþùèõ â öåíòðå9ýêðàíà ïðè äâèæåíèè çåðêàëà Ç1 .
Òàêèå èçìåðåíèÿ íå î÷åíü òî÷íû, íîîáëàäàþò òåì ïðåèìóùåñòâîì, ÷òî íå òðåáóþò ñëîæíûõ ðàñ÷¼òîâ. òðåòüåì óïðàæíåíèè èññëåäóåòñÿ ýåêò Äîïëåðà.I. Èññëåäîâàíèå èíòåðåðåíöèîííîé êàðòèíû1. Âêëþ÷èòå ëàçåð (òóìáëåðû ¾Ñåòü¿, ¾Ëàçåð¿ íà ïóëüòå óïðàâëåíèÿ).2. Ïîî÷åð¼äíî âðàùàÿ âèíòû Ìã , Ìâ , ïîëó÷èòå â öåíòðå ýêðàíà êàðòèíóèíòåðåðåíöèîííûõ êîëåö.3. Óñòàíîâèòå ïåðåä ýêðàíîì ñòîëèê ñ ëèíçîé. Ïåðåìåùàÿ ñòîëèê äîáåéòåñü òîãî, ÷òîáû öåíòð êîëåö ñíîâà ñîâïàë ñ îòâåðñòèåì â ýêðàíå.Ïîëåçíî óáåäèòüñÿ â âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè îïòè÷åñêîé ñèñòåìûê ìåõàíè÷åñêèì äåîðìàöèÿì. Ïîñëåäèòå çà òåì, êàê ¾äûøèò¿ èíòåðåðåíöèîííàÿ êàðòèíà íà ýêðàíå, åñëè íàäàâèòü ïàëüöåì íà ìåòàëëè÷åñêóþ ñòàíèíó èíòåðåðîìåòðà.4. Ïîâîðà÷èâàÿ âðó÷íóþ ìóòó äâèãàòåëÿ, äîáåéòåñü òîãî, ÷òîáû â öåíòðå ýêðàíà îêàçàëîñü ò¼ìíîå ïÿòíî. Ïðèëîæèòå ê ýêðàíó ëèñò áóìàãè,íà êîòîðîì ïðîâåä¼í êðåñò èç âçàèìíî ïåðïåíäèêóëÿðíûõ ëèíèé.
Ñîâìåñòèòå öåíòð êðåñòà ñ öåíòðîì êîëåö, íàìåòüòå ïîëîæåíèå 56 ïåðâûõò¼ìíûõ êîëåö.Óáåäèòåñü â ñïðàâåäëèâîñòè îðìóëû (4). Äëÿ ýòîãî ïîñòðîéòå ãðàèê çàâèñèìîñòè êâàäðàòà ðàäèóñà êîëüöà îò åãî íîìåðà. Ïî íàêëîíóïîëó÷åííîé ïðÿìîé íàéäèòå z1 z2 /m0 . Ñðàâíèòå íàéäåííîå ÷èñëî ñ ðåçóëüòàòîì ðàñ÷¼òà, ïðèíèìàÿ SB = 13 ñì, BC = 26 ñì (äëÿ ñðåäíåãîïîëîæåíèÿ çåðêàëà), BD = 22 ñì, ðàññòîÿíèå îò ïðèçìû äî ëèíçû Ë2 16,5 ñì, ðàññòîÿíèå îò ëèíçû äî ýêðàíà 15 ñì, îêóñíîå ðàññòîÿíèåëèíçû 4,3 ñì.5. Ïîëó÷èòå íà ýêðàíå êàðòèíó âåðòèêàëüíûõ ïîëîñ.
Äëÿ ýòîãî ñìåñòèòåìèêðîìåòð Ìâ íà 0,080,09 ìì îò èñõîäíîãî ïîëîæåíèÿ. Èçìåðüòå øèðèíó ïîëîñû â öåíòðå ýêðàíà. Îöåíèòå óãîë ïîâîðîòà çåðêàëà è ñìåùåíèåèçîáðàæåíèÿ èñòî÷íèêà ñâåòà.6. Ïîëó÷èòå âíîâü êàðòèíó êîëåö. Ñíèìèòå ñòîëèê ñ ëèíçîé.II. Èçìåðåíèå äëèíû âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ1. Ñîâìåñòèòå öåíòð èíòåðåðåíöèîííîé êàðòèíû ñ îòâåðñòèåì â ýêðàíå.Ïîäàéòå íàïðÿæåíèå íà óñòàíîâêó, âêëþ÷èâ òóìáëåð ¾Âêëþ÷åíèå óñòàíîâêè¿, ïðè ýòîì ïîäà¼òñÿ âûñîêîå íàïðÿæåíèå íà ÔÝÓ.2. Âêëþ÷èòå ÷àñòîòîìåð òóìáëåðîì ¾Ñåòü¿. Íà ïðèáîðå äîëæíû çàãîðåòüñÿ ëàìïû èíäèêàòîðíîãî òàáëî.3. Óñòàíîâèòå ÷àñòîòîìåð â ðåæèì ñ÷¼òà èìïóëüñîâ.
Äëÿ ýòîãî ïåðåêëþ÷àòåëü ðîäà ðàáîòû ïîñòàâüòå â ïîëîæåíèå ¾Èíòåðâàë À/Â-¿, êíîïêó¾Âðåìÿ ñ÷¼òà ìíîæèòåëü¿ ïîñòàâèòü â ïîëîæåíèå 1 ms, êíîïêà ¾áëîê¿10îòæàòà, êíîïêà ðó÷íîé ðàáîòû îòæàòà, ðó÷êó ¾âðåìÿ èíäèêàöèè¿ ïîñòàâèòü â ñðåäíåå ïîëîæåíèå.4. Ïåðåìåñòèòå ðû÷àã ðåãóëÿòîðà ñêîðîñòè äâèãàòåëÿ â ïîëîæåíèå 2.Âêëþ÷èòå òóìáëåð ¾Ä¿ íà ïóëüòå óïðàâëåíèÿ; ïðè ýòîì äîëæåí çàãîðåòüñÿ èíäèêàòîð, óêàçûâàþùèé íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ ê ýêðàíó.Ïðîñëåäèòå çà ðàáîòîé ñõåìû óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëåì ïðè 23 èçìåíåíèÿõ íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ çåðêàëà. Åñëè âû îáíàðóæèòå ñáîè âðàáîòå àïïàðàòóðû, îáðàòèòåñü ê ïðåïîäàâàòåëþ èëè ëàáîðàíòó.5.
Èçìåðüòå ÷èñëî êîëåö, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç öåíòð ýêðàíà âî âðåìÿ äâèæåíèÿ çåðêàëà.  ïðèíÿòîì ðåæèìå ðàáîòû ÷àñòîòîìåð âêëþ÷àåòñÿ ïðèîòõîäå çåðêàëà îò êîíòàêòà Ê1 è âûêëþ÷àåòñÿ ïîñëå 32 îáîðîòà õîäîâîãî âèíòà. Ïåðåìåùåíèå çåðêàëà 32 ìì. Çàïóñê ÷àñòîòîìåðà ïðîèñõîäèòàâòîìàòè÷åñêè, ïîñëå âñïûøêè èíäèêàòîðà ¾←¿ çàæèãàåòñÿ ëàìïî÷êàñåëåêòîðà ÷àñòîòîìåðà è íà÷èíàåòñÿ îòñ÷¼ò.Èçìåðåíèÿ ÷èñëà èíòåðåðåíöèîííûõ ïîëîñ, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåçöåíòð ýêðàíà, ïðîâåäèòå íå ìåíåå 10 ðàç.
Ïî ðåçóëüòàòàì ýòèõ èçìåðåíèé íàéäèòå äëèíó âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, îöåíèòå îøèáêó. ÑðàâA.íèòå ïîëó÷åííûé ðåçóëüòàò ñ ïàñïîðòíûì: λ = 6328 III. Èññëåäîâàíèå ýåêòà ÄîïëåðàÈçìåðåíèÿ ñâîäÿòñÿ ê ïðîâåðêå îðìóëû (11). ×àñòîòà êîëåáàíèéèíòåíñèâíîñòè ñâåòà èçìåðÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ÔÝÓ è ÷àñòîòîìåðà, ðàáîòàþùåãî â ðåæèìå èçìåðåíèÿ ÷àñòîòû. Ñêîðîñòü ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëàðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî âðåìåíè, êîòîðîå òðåáóåòñÿ äëÿ åãî ïåðåìåùåíèÿ íàðàññòîÿíèå 32 ìì.
Ýòî âðåìÿ èçìåðÿåòñÿ ÷àñòîòîìåðîì.Ïðè èçìåðåíèè âðåìåíè ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëà ÷àñòîòîìåð âêëþ÷àåòñÿ òàê æå, êàê ýòî äåëàëîñü ïðè èçìåðåíèè äëèíû âîëíû âî âòîðîìóïðàæíåíèè, íî ïåðåêëþ÷àòåëü ¾Ìåòêè âðåìåíè¿ ñòàíîâèòñÿ â ïîëîæåíèå 1 mS. Ïðè òàêîì âêëþ÷åíèè ÷àñòîòîìåð èçìåðÿåò âðåìÿ äâèæåíèÿçåðêàëà â ìèëëèñåêóíäàõ.×òîáû èçìåðèòü äîïëåðîâñêîå ñìåùåíèå ÷àñòîòû, ïåðåêëþ÷àòåëüâèäà ðàáîòû óñòàíàâëèâàåòñÿ â ïîëîæåíèå ¾×àñòîòà À¿, êíîïêà ðó÷íîé ðàáîòû îòæàòà, à ïåðåêëþ÷àòåëü ¾Âðåìÿ ñ÷¼òà¿ â ïîëîæåíèå103 .
Âðàùàÿ ðó÷êó ¾Âðåìÿ èíäèêàöèè¿, ïîäáèðàþò óäîáíîå äëÿ íàáëþäåíèÿ âðåìÿ, â òå÷åíèå êîòîðîãî èçìåðåííîå çíà÷åíèå ÷àñòîòû âûñâå÷èâàåòñÿ íà òàáëî (∼ 2 ñ).Èçìåðåíèÿ ïðîèçâîäÿòñÿ äëÿ 45 çíà÷åíèé ñêîðîñòè ïåðåäâèæåíèÿçåðêàëà.1. Óñòàíîâèòå ìàêñèìàëüíóþ ñêîðîñòü ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëà (ðû÷àã ðåãóëÿòîðà ñêîðîñòè â ïîëîæåíèå I). Âêëþ÷èòå äâèãàòåëü.2. Ïðè âûáðàííîì çíà÷åíèè ñêîðîñòè èçìåðüòå âðåìÿ ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëà è ÷àñòîòó èçìåíåíèÿ ÿðêîñòè ñâåòà, ïàäàþùåãî íà ÔÝÓ. Ïåðåêëþ11÷àòåëü ðîäà ðàáîòû äîëæåí íàõîäèòñÿ â ïîëîæåíèè ¾èíòåðâ. Â-¿, ïðèîáðàòíîì õîäå ïîñëå çàïèñè âðåìåíè íàæàòü ¾ñáðîñ¿.
Ïîâòîðèòå èçìåðåíèÿ ñòîëüêî ðàç, ñêîëüêî íåîáõîäèìî, ÷òîáû ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿýòèõ âåëè÷èí íå ïðåâûøàëà 2%.Ïðè îñòàíîâëåííîì äâèãàòåëå èçìåðüòå ÷àñòîòó äðîæàíèÿ êàðòèíû.Ñðàâíèòå ñ èçìåíåíèåì äîïëåðîâñêîé ÷àñòîòû âî âðåìÿ äâèæåíèÿ (ñêîðîñòü äâèãàòåëÿ ëóêòóèðóåò).3. Ïîâòîðèòå èçìåðåíèÿ ïðè 45 çíà÷åíèÿõ ñêîðîñòè ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëà. Èçìåíåíèå ñêîðîñòè ïðîèçâîäèòñÿ ðû÷àãîì ðåãóëÿòîðà, êîòîðûéðàçðåøàåòñÿ ïåðåêëþ÷àòü òîëüêî ïðè âûêëþ÷åííîì äâèãàòåëå.4.
Ïîñòðîéòå ãðàèê èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû â çàâèñèìîñòè îò ñêîðîñòè ïåðåäâèæåíèÿ çåðêàëà. Èñïîëüçóéòå ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû äëÿ îïðåäåëåíèÿ äëèíû ñâåòîâîé âîëíû. Ñîâïàäàåò ëè íàéäåííîå âàìè çíà÷åíèå ñäëèíîé âîëíû, îïðåäåë¼ííîé âî âòîðîì óïðàæíåíèè?5. Âûêëþ÷èòå óñòàíîâêó.
Äëÿ ýòîãî âûêëþ÷èòå òóìáëåðû ¾Ñåòü¿ ÷àñòîòîìåðà. Âûêëþ÷èòå äâèãàòåëü â ìîìåíò, êîãäà çåðêàëî íàõîäèòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî ïîñåðåäèíå ìåæäó êîíòàêòàìè Ê1 è Ê2 . Âûêëþ÷èòå äâèãàòåëüòóìáëåðîì ¾Ä¿. Óñòàíîâèòå ðû÷àã ïåðåêëþ÷åíèÿ ñêîðîñòè ðåäóêòîðàâ ïîëîæåíèå 2. Âûêëþ÷èòå íàïðÿæåíèå íà ïóëüòå óïðàâëåíèÿ.Êîíòðîëüíûå âîïðîñû1. Ñ êàêîé ñêîðîñòüþ äâèæåòñÿ êàðòèíà èíòåðåðåíöèîííûõ ïîëîñ ïðè ïåðåìåùåíèè ïîäâèæíîãî çåðêàëà?2.
Ñ êàêîé òî÷íîñòüþ ñïðàâåäëèâî âûðàæåíèå (8), ïîëó÷åííîå â ïðèáëèæåíèèãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè?3. ×åì îãðàíè÷åíà íàèáîëüøàÿ è íàèìåíüøàÿ ñêîðîñòè äâèæåíèÿ çåðêàëà, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü èçìåðåíà â íàøåé óñòàíîâêå ïî äîïëåðîâñêîìó ñìåùåíèþ÷àñòîòû?4. ×åì îïðåäåëÿåòñÿ òî÷íîñòü â èçìåðåíèè äëèíû âîëíû ëàçåðà? Êàê ýòà òî÷íîñòü çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïåðåìåùåíèÿ çåðêàëà?5. Êàêóþ îðìó èìåþò èíòåðåðåíöèîííûå ïîëîñû ïðè ïðîèçâîëüíîì ðàñïîëîæåíèè èñòî÷íèêîâS1 è S2 ?ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÀÒÓÛ1.
Êàëèòååâñêèé Í.È. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1978. 5, 6, 7, 3.2. Ëàíäñáåðã .Ñ. Îïòèêà. Ì.: Íàóêà, 1976. 28, 133.3. Áîðí Ì., Âîëü Ý. Îñíîâû îïòèêè. Ì.: Íàóêà, 1973. 7.5.4.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
