iE 16 (849866), страница 2
Текст из файла (страница 2)
8 –11), содержатряд круглых отверстий (рис.9а) с фиксированными диаметрами, либо ряднепрозрачных дисков (рис.9б). При освещении пучком света от источника наэкране, установленном на фиксированном расстоянии от пластин, возникаетсоответствующая дифракционная картина (рис. 6).Рис.10Рис. 11Пучок света, излучаемый полупроводниковым лазером сколлимирован, т.е.имеет весьма малую расходимость и в первом приближении может считатьсяпараллельным пучком. Проходя через собирающую линзу с фокуснымрасстоянием f = (50 ± 5) мм, он собирается в «точку» (геометрическоеприближение), а затем расходится как сферическая волна. Таким образом, можносчитать, что точечный источник, находящийся в фокусе линзы, излучаетсферическую волну.
Положение этого точечного источника относительноотверстий можно найти как разность расстояния от линзы до пластины сотверстиями и фокусного расстояния линзы:a=l f(21)3. Порядок проведения лабораторной работыПосле включения компьютера запустите программу «Практикум пофизике».
Выберите сценарий соответствующего эксперимента в меню,появившемся на экране (Alt+C).1.В открывшемся окне «Устройство видеозахвата» нажмите кнопку. Воткрывшемся окне настройки выберите разрешение 640x480 и нажмите«Ок».2.Соберите оптическую схему в соответствии с рис. 1, установив воптический блок пластину с отверстиями. Лазер и блок «экран видеокамера» должны располагаться на концах скамьи, а пластина сотверстиями – на отметке «20 см». (Шкала скамьи начинается со сторонылазера.)3.Включите источник света и проведите предварительную юстировку.Для этого снимите пластину с отверстиями, линзу с соответствующихоптических блоков. Вращая котировочные винты на оправке лазера,установите луч в центр экрана.
Вкручивая котировочный винт по резьбе,обратите внимание, что диаметрально противоположный винт при этом недолжен касаться упорного кольца оправки.4.Установите линзу на оптический блок осветителя и, сдвигая ее вверхвниз и вправо – влево установите освещенное пятно в центр экрана.5.Направьте луч в одно из отверстий (например, диаметром 0.6 мм) иполучите в центре экрана дифракционную картину. С помощью формулы(17) оцените число открытых отверстием зон Френеля для данногоположения отверстия.6.Перемещая источник лазерного излучения с линзой к оптическомублоку с пластиной, зафиксируйте ряд его положений, при которых навидимой с помощью веб-камеры дифракционной картине на экраненаблюдается ярко выраженные максимумы и минимумы в ее центре.Координаты соответствующих положений источника для этих случаевзапишите в табл.1.7.Установите в оптический блок пластину с дисками и проведитенаблюдение полученной дифракционной картины.8.4.
Обработка результатов измерений1.Результаты измерений занесите в табл. 1Воспользовавшись формулами (17), (13), (21), определите номер зоныФренеля для каждого максимума (минимума). Результаты занесите в табл.1.Длина волны излучения источника = 0,65 мкм (красный цвет).2.Таблица1№точки1b, мм расстояниемежду отверстием иэкраном (измерить)2345R = d/2, мм, где d диаметр отверстия(указано на пластине)6789l, мм – расстояниемежду линзой икруглым отверстием101112максимум () или b, мм расстояние от m, номер зоныминимум ()отверстия до экрана ФренеляКонтрольные вопросы.1.Дайте определение дифракции.2.Дайте определение волновой поверхности, луча, волнового фронта.3.Какие волны называются плоскими, сферическими?4.Сформулируйте принцип Гюйгенса.Каким положением Френель дополнил принцип Гюйгенса?Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля. Для решения каких задач ониспользуется? В чем его удобство?5.Почему на общей огибающей вторичных волн всегда наблюдаетсяинтерференционный максимум?6.Что такое зоны Френеля? Чему равны их радиусы? Расскажите ометоде зон Френеля.
Для решения каких задач он используется?7..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
