Описание установки. II. Методика эксперимента

II. Методика эксперимента

Электронный микроскоп подключённый к компьютеру через USB вход. Минимальное увеличение микроскопа 10 раз, максимальное 200 раз. Рекомендуется рассматривать кольца Ньютона при 10 кратном увеличении. Наведение на резкость колец производится как и на обычном микроскопе. Наблюдать за изображение на мониторе.

Задание 1. Определение предельной толщины слоя dп и спектрального интервала l.

1. Произвести наладку установки в белом свете без светофильтра и получит в поле зрения цветные интерференционные кольца. Для этого сняв линзу сфокусировав микроскоп положив на него кусок миллиметровой бумаги. Затем положить стекло с кольцами, добиться их резкой видимости. Затем вывести интерференционную картину что бы она была в центре изображения монитора.
2. Отсчитать видимое число m интерференционных колец. При этом принять зелёное кольцо в качестве основного (l=550нм.).
3. По формулам 5 и 6 определить спектральный интервал Dλ и dп слоя.
4. Повторить измерения (п. 2и 3), установив в осветитель цветные стёкла, определить для каждого из них Dλ и dп.
5. Полученные Dλ для белого света и цветных стёкол сравнить со спектральным интервалом для белого света и соответственно с табличными данными для цветных стёкол.

Задание 2. Определение длины волны пропускания светофильтра.

1. Проверить наладку установки, поместив в осветитель светофильтр.

2. Вычислить квадраты радиусов измерительных колец на экране монитора.

3. Построить график, откладывая по оси абсцисс номера k колец, а по оси ординат – квадраты их радиусов. Из графика учитывая формулу (8), определить пять значений длины волны λ.

4. Сравнить полученный результат с табличными данными.

5. Оценит источники погрешностей метода измерений. Рассчитать погрешность, обусловленную приближенным значением формул (7) и (8).

Задание 3. Измерение глубины царапины интерференционным методом.

1. На молибденовое стекло поместить линзу с царапиной и произвести наладку установки со светофильтром.

2. Измерить диаметры двух соседних тёмных интерференционных колец, например 3-го и 4-го порядков, и определить b.

3. Измерить глубину Db изгиба интерференционного кольца 3-го порядка, соответствующую царапине.

4. По полученным данным и по формуле (9) определить глубину царапины Dx.

5. Рассчитать погрешность измерения, обусловленную приближённым значением формул (9).

Контрольные вопросы

1. Что понимают под когерентными волнами?
2. Что представляет собой интерференционная картина?
3. От чего зависит усиление или ослабление световой энергии в точке?
4. Как получить когерентные волны?
5. Когда совпадают или отличаются геометрическая и оптическая разности хода?
6. Что такое линии равной толщины и кольца Ньютона?
7. Почему не учитывается потеря полуволны при отражении луча от линзы и от нижней грани плоской пластин, а только от её верхней грани?
8. Для какого из светофильтров красного или синего радиус кольца Ньютона одного порядка будет больше?
9. Чем будет отличаться линии равной толщины у отшлифованной поверхности и у неровной?

10. Почему обычные источники света не соответствуют определению «когерентных».

Поиск по сайту: