Задания и указания к их выполнению

Задание 1. Пронаблюдать дифракционные картины от отверстий различного диаметра.

Источником света для получения явления дифракции служит малое отверстие S (рис.7). Будем считать отверстие S точечным источником. На одном держателе с точечным источником смонтирован револьверный диск со светофильтрами Ф. Поворотом диска устанавливается один из фильтров на пути расходящегося светового пучка.

Следует качественно изучить явление дифракции от круглого отверстия. Показать, как зависит характер дифракционной картины от диаметра отверстия, длины волны и взаимного расположения точечного источника света и места наблюдения. Необходимо проделать следующие качественные опыты:

1. Установить малое дифрагирующее отверстие (О ) примерно на середине скамьи, а лупу (Л) медленно перемещать от отверстия вплоть до конца скамьи. Углы дифракции и расстояния между дифракционными чередующимися светлыми и темными кольцами малы, поэтому получающаяся дифракционная картина рассматривается через лупу-окуляр Л с 9¸10-кратным увеличением.

При этом следует непрерывно наблюдать за освещенностью центра дифракционной картины (можно наблюдать 5-6 смен). Зарисовать дифракционную картину при нескольких положениях лупы. Объяснить изменение картины.

2. Повторить опыт с другим отверстием большего диаметра. Зарисовать дифракционную картину в тех же положениях, как и в опыте а. Сравнить зарисовки опыта 1 с зарисовками опыта 2.

Задание 2. Определить длину зеленого света по дифракционной картине от круглого отверстия.

Выполнение:

1. Поставить зеленый светофильтр.

2. Приблизить лупу к дифрагирующему отверстию и получить отчетливое изображение отверстия.

3. Отодвигая лупу от отверстия и наблюдая за дифракционной картиной, остановиться при первой же возможности различать в центре свет или темноту. Измерить расстояние b ₁.

4. Продолжая отодвигать лупу, считать число смен (n) света темнотой и темноты светом в центре. Через наибольшее возможное число смен остановиться и измерить расстояние b ₂. Измерение необходимо производить не менее пяти paз.

5. Вычислить величину l по формуле:

, (6)

где r – радиус отверстия.

6. Оцените погрешность измерений (см. приложение)

7. Сделайте вывод из проделанного эксперимента.

Задание 3. Изучить дифракционную картину от непрозрачного круглого экрана.

Оптическая схема аналогична используемой в первом задании, только вместо малого дифрагирующего отверстия установить стеклянную пластину с нанесенными на нее чернильными точками.

Установить стеклянную пластину с нанесенными на нее чернильными точками (О) на середине скамьи, перемещайте медленно лупу (Л) от конца скамьи вплоть до непрозрачного экрана (рис.7). Зарисовать дифракционную картину при положении лупы у края скамьи, на середине расстояния между отверстием и краем скамьи, вблизи отверстия. Сравните полученные зарисовки с зарисовками из задания 1. Выводы запишите в отчет. Сделайте вывод из проделанного эксперимента.

Поиск по сайту: