Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

23
При одновременном присутствии в сечении светового пучка многих
частиц дифракционные картины , создаваемые каждой частицей в отдельности , не
изменятся , если нет систематического интерференционного эффекта между
световыми пучками, продифрагировавшими на разных частицах .
Интерференционный эффект будет отсутствовать, если в плоскости поперечного
сечения светового пучка частицы расположены хаотически. В этом случае
дифракционная картина от N частиц усилится по интенсивности в N раз по
сравнению с дифракционной картиной от отдельной частицы , но не изменит
своей структуры. Это обстоятельство используется в настоящем упражнении.
В штатив закрепляется стеклянная пластинка, покрытая частицами
ликоподия (споры растения плауна), которые представляют собой шарики
одинакового малого размера. С внешней стороны ликоподий защищен второй
стеклянной пластинкой . Для наблюдения дифракционной картины в этом задании
удобно использовать круглый экран. Положение экрана остается тем же, что и в
первом задании. На экране можно наблюдать систему концентрических темных и
светлых дифракционных колец, окружающих светлый круг. Поскольку в данной
установке после частиц не установлен объектив и используется непосредственно
удаленный экран, дифракционные кольца получаются широкими. Угловые
радиусы темных и светлых дифракционных колец и относительные
интенсивности максимумов приведены в таблице.
Индексы при ϕ соответствуют порядковым номерам дифракционных
минимумов и максимумов.
Для определения радиуса частиц находят из опыта значения углов ϕ.
Очевидно , что tg ϕ
m
= D/2L, где D - диаметр соответствующего дифракционного
кольца на экране , L - расстояние от стеклянной пластинки с частицами ликоподия
до экрана.
Минимумы Максимумы Интенсивность
sin ϕ
1
= 0,61λ/R
sin ϕ
2
= 1,12λ/R
sin ϕ
3
= 1,62λ/R
sin ϕ
4
= 2,12λ/R
sin ϕ
1’
= 0
sin ϕ
2’
= 0,81λ/R
sin ϕ
3’
= 1,33λ/R
sin ϕ
4’
= 1,85λ/R
1
0,0175
0,0042
0,0016 
                                      23
     При одновременном присутствии в сечении светового пучка многих
частиц дифракционные картины, создаваемые каждой частицей в отдельности, не
изменятся, если нет систематического интерференционного эффекта между
световыми    пучками,    продифрагировавшими      на   разных     частицах.
Интерференционный эффект будет отсутствовать, если в плоскости поперечного
сечения светового пучка частицы расположены хаотически. В этом случае
дифракционная картина от N частиц усилится по интенсивности в N раз по
сравнению с дифракционной картиной от отдельной частицы, но не изменит
своей структуры. Это обстоятельство используется в настоящем упражнении.
      В штатив закрепляется стеклянная пластинка, покрытая частицами
ликоподия (споры растения плауна), которые представляют собой шарики
одинакового малого размера. С внешней стороны ликоподий защищен второй
стеклянной пластинкой. Для наблюдения дифракционной картины в этом задании
удобно использовать круглый экран. Положение экрана остается тем же, что и в
первом задании. На экране можно наблюдать систему концентрических темных и
светлых дифракционных колец, окружающих светлый круг. Поскольку в данной
установке после частиц не установлен объектив и используется непосредственно
удаленный экран, дифракционные кольца получаются широкими. Угловые
радиусы темных и светлых дифракционных колец и                 относительные
интенсивности максимумов приведены в таблице.
     Индексы при ϕ соответствуют порядковым номерам           дифракционных
минимумов и максимумов.
     Для определения радиуса частиц находят из опыта       значения углов ϕ.
Очевидно, что tg ϕm = D/2L, где D - диаметр соответствующего дифракционного
кольца на экране, L - расстояние от стеклянной пластинки с частицами ликоподия
до экрана.
       Минимумы                 Максимумы                Интенсивность

     sin ϕ1 = 0,61λ/R             sin ϕ1’ = 0                   1
     sin ϕ2 = 1,12λ/R          sin ϕ2’ = 0,81λ/R             0,0175
     sin ϕ3 = 1,62λ/R          sin ϕ3’ = 1,33λ/R             0,0042
     sin ϕ4 = 2,12λ/R          sin ϕ4’ = 1,85λ/R             0,0016

Страницы