405 (810507), страница 2

Файл №810507 405 (405) 2 страница405 (810507) страница 22020-08-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

2) и периодической последовательности щелевых диафрагм (рис. 1).Легко видеть, что спектр, изображённый на рис. 1, можно получитьиз спектра, изображённого на рис. 2, если исключить из него часть пространственных частот, поместив в фурье-плоскость решётку — последовательность прозрачных и непрозрачных линий (рис. 4).Отфильтрованный таким образом спектр не будет отличаться ни поВ работе предлагается: А) определить размеры щели сначала поувеличенному с помощью линзы изображению, затем — по спектру наэкране; Б) определить периоды сеток сначала по спектру, затем по увеличенному изображению спектра; В) исследовать изображение щели,89ЗАДАНИЕмультиплицированное с помощью сеток; Г) проследить влияние щелевойдиафрагмы, расположенной в фурье-плоскости, на изображение сетки.ПОПАДАНИЕ ПРЯМОГО ЛУЧА НА СЕТЧАТКУОПАСНО!a1 ), поэтому, измерив дополнительно L = a1 + b1 и зная F1 , можно поформуле линзы рассчитать a1 и b1 и сравнить с измеренными.

Для удалённого экрана расчёт даёт обычно a1 ' F1 .7. Зная увеличение линзы и размер изображения, рассчитайте по формуле(8) ширину входной щели Dл («л» — с применением линзы).II. Определение ширины щели по её спектруА.Определение ширины щелиI. Определение ширины щели с помощью линзы1. Включите в сеть блок питания лазера. Обратите внимание на распределение интенсивности излучения лазера на экране: на его сложнуюструктуру, обусловленную возбуждением различных типов колебанийв резонаторе лазера.2.

Установите тубус со щелью вплотную к выходному окну лазера (см.рис. 5). Настройку системы следует вести, наблюдая за пятном света налисте бумаги.ВОКГ-Л1D??b1-Рис. 5. Схема для определения ширины щели с помощью линзы3. С помощью короткофокусной линзы Л1 (F1 ' 3 − 4 см) получите наэкране Э увеличенное изображение щели. Фокусы линз указаны на оправах.4.

Определите начало отсчёта ширины щели по её открытию, т. к. нольможет быть сбит. Цена деления винта — 10 мкм.5. Меняя ширину щели от 50 до 500 мкм (5–50 делений от нового нуля),снимите зависимость размера изображения D1 от ширины щели D. Изменение ширины щели следует вести в сторону увеличения, чтобы исключить влияние люфта (свободного хода винта).6. Измерьте расстояния a1 и b1 для определения увеличения Г системы1 .Погрешность этих измерений велика (особенно для малого расстояния1 Меткина столах расположены на расстояниях 50, 100 и 120 см от экрана.10D?6L6D16? a1 - -4321Э68. Получите на удалённом экране спектр щели (рис.

6). Меняя ширинущели, проследите за изменением спектра на экране и оцените интервал,для которого можно наблюдать и измерять спектр.-60 X−1−2−3 ?−4Рис. 6. Схема для определения ширины щели по спектру9. Измерьте ширину спектра для самой маленькой щели. Для большейточности следует измерять расстояние X между удалёнными от центра минимумами, расположенными симметрично относительно центракартины, и отмечать порядок минимума m (например, 1-й, 2-й, 3-й, ...,начиная от центра).Проведите серию измерений X(m), меняя ширину щели в тех жепределах, что и в п.

5.Измерьте расстояние L от щели до экрана.10. По результатам измерений спектра рассчитайте ширину щели Dс («с» —по спектру), используя соотношения∆X =XλL.=2mDс(9)Длина волны He-Ne лазера λ = 6328 Å.Постройте на одном листе графики Dл = f (D) и Dc = f (D).Обратите внимание, что по спектру можно определить размер малойщели, который не может быть достаточно точно определён с помощьюлинзы, т. к. размер изображения щели на экране 2–3 мм.1111.

Если поднести волос с выходному окну лазера, то по дифракционнойкартине на экране можно определить его диаметр. Проведите измеренияи расчёт так же, как для щели.5. Измерьте X и m для всех сеток, где это возможно.6. Зная увеличение линзы Л3 (Г3 = b3 /a3 ), можно рассчитать расстояниемежду максимумами ∆x в плоскости Ф, а затем период сетки dл :Б. Определение периода решёток∆x =I. Определение периода по спектру на удалённом экране1.

Поставьте кассету с двумерными решётками (сетками) вплотную к выходному окну лазера. В окошке под отверстием с сеткой виден № сетки.Вращением наружного кольца кассеты можно менять сетки.2. Для каждой сетки измерьте расстояние X между m-ми максимумами иотметьте m — порядок максимума.Измерьте расстояние L от кассеты до экрана.3. Рассчитайте расстояния ∆X между соседними максимумами и определите период каждой решётки dс = f (№), используя соотношения∆X =λX= L.2mdс(10)Для крупных решёток спектры промерить не удаётся — они слишкомузки.

Их можно увеличить с помощью системы линз.II. Определение периода решёток по увеличенному изображению спектра-dЛ2ЭФЛ366??F2 - F20 -a3b3-32 610 X−1−2?−3Рис. 7. Схема определения периода решётки по увеличенномуизображению спектра4.

Линзу Л2 с максимальным фокусом (F2 ' 10 см) поставьте на расстоянии ' F2 от кассеты. В плоскости Ф линза Л2 даёт фурье-образ сетки —её спектр, а короткофокусная линза Л3 (F3 ' 2,5 см) cоздаёт на экранеувеличенное изображение этого спектра.Так как экран достаточно удалён (b3 a3 ), то практически a3 = F3 ,и расстояние между линзами ' F2 + F3 .12∆Xλ=F2 .Γ3dл(11)В. Мультиплицирование1. Снова поставьте тубус со щелью к окну лазера (рис. 8) и найдите наэкране резкое изображение щели с помощью линзы Л2 (F2 ' 10 см).В фокальной плоскости Ф линзы Л2 поставьте кассету с сетками, которые будут «рассекать» фурье-образ щели — осуществлять пространственную фильтрацию.2.

Подберите такую ширину входной щели D, чтобы на экране можно былонаблюдать мультиплицированное изображение для всех сеток. Чем ужещель, тем шире её фурье-образ и тем легче рассечь его сетками.Л2-D?6 a2?6?- F2- ЭФ6dY6b2-?Рис. 8. Схема для наблюдения мультиплицирования3. Снимите зависимость Y (расстояние между удалёнными изображениямищели) и K (число промежутков между изображениями) от № (номерсетки) для фиксированной ширины входной щели.Запишите величины D и F2 .

Измерьте расстояния a2 и b2 для расчётаувеличения Г2 .4. Рассчитайте периоды ∆y «фиктивных» решёток, которые дали бы такуюже периодичность на экране: ∆y = ∆Y /Γ2 , где ∆Y = Y /K.Постройте график ∆y = f (1/dc ), где dc — периоды решёток, определённые по спектру. Зависимость должна быть линейной, посколькуλF2 = d с .∆y135.

Зная размер щели D, постройте в масштабе первичное изображение(спектр щели) и отложите на нём величины d(№) — периоды самой плотной и самой редкой из использованных решёток.Г. Влияние щелевой диафрагмы на изображениесетки1. Поставьте на место щели (рис. 8) кассету с сетками и сфокусируйте наэкран изображение сетки. Убедитесь, что изображение остаётся резкимпри смене сеток. Если нет — добейтесь этого (устраните саморепродукцию), слегка перемещая линзу Л2 .Поставьте в плоскости Ф вертикальную щель и проследите за изменением изображения на экране при сужении щели. Проделайте то жедля щели, ориентированной горизонтально и под углом 45◦ к вертикали.

Объясните явление.Контрольные вопросы1. Как связаны между собой изображения, наблюдаемые в плоскостях P1 , Φ, P2 ?2. Что общего между спектром одиночной щели и спектром периодической последовательности щелей такой же ширины?3. Как связаны между собой ширина щели и ширина её спектра?4. В работе наблюдается картина дифракции Фраунгофера на сетке. Какие параметры сетки можно определить по этой картине?5. Что общего и чем отличаются спектры, образующиеся при дифракции Фраунгофера на щели и на волосе?СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. — Т. IV.

Оптика. — М.: Наука, 1980. Гл. IV,§ 52.2. Козел С.М., Листвин В.Н., Локшин Г.Р. Введение в когерентную оптику иголографию: Учебно-методическое пособие. — М.: МФТИ, 2001.3∗. Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы Физики. — Т. I. Механика,электричество и магнетизм, колебания и волны, волновая оптика. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. Гл. 1, § 1.4; Гл.

8.14.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
177,09 Kb
Материал
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов лабораторной работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее