Практикум по курсу общей физики. Оптика. Голицына О.М - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

7
средний радиус кольца. Всего следует измерить не менее 6–7 диаметров
колец.
Затем следует измерить расстояние L от плоскости экрана до бли-
жайшей к экрану поверхности стеклянного диска.
В работе используется стеклянный диск с показателем преломления
1,5
n
=
и толщиной
20,60,1
b
мм.
Обработка результатов измерений. Прежде всего, пользуясь значе-
ниями
m
r
и L, необходимо найти по формуле (2) значения углов
j
для всех
измеренных колец. Учитывая малые значения углов
j
и
j
, имеем
2
22
2cos2(1/2),
bnbnm
jjl
»-=
откуда, принимая во внимание, что
max
2/,
mbn
l
=
находим
2
2maxmaxmax
()2()/2/,
mmmkm
j
=-=
или
22
max
2/,
nkm
j
= (3)
где
max
.
kmm
=-
Надо заметить, что величина
2/
bn
l
не обязательно будет целым
числом, и в центре интерференционной картины, где
0
j
=
, не обязательно
будет тёмное пятно. Однако при больших значениях
max
m
(в условиях дан-
ной работы) можно пренебречь дробной долей числа
max
m
и k можно по-
ложить целым.
Из (3) видно, что
2
j
является линейной функцией k. Однако мы не
знаем истинного значения k.
В самом деле, центральная часть кольцевой интерференционной кар-
тины не видна, так как в центре экрана сделано отверстие для выхода ла-
зерного излучения из объектива и неизвестно, сколько интерференцион-
ных колец в нём укладывается. Но мы можем вести счёт с любого видимо-
го кольца.
Припишем номер
0
x
k
=
некоторому тёмному кольцу на экране и
начнём счёт от него в порядке увеличения радиусов колец. Пусть какое-то
средний радиус кольца. Всего следует измерить не менее 6–7 диаметров
колец.
     Затем следует измерить расстояние L от плоскости экрана до бли-
жайшей к экрану поверхности стеклянного диска.
     В работе используется стеклянный диск с показателем преломления
n � 1,5 и толщиной b � 20,6 � 0,1 мм.


      Обработка результатов измерений. Прежде всего, пользуясь значе-
ниями rm и L, необходимо найти по формуле (2) значения углов � для всех
измеренных колец. Учитывая малые значения углов � и �2 , имеем
                    2bn cos �2 � 2bn(1 � �22 / 2) � m� ,
откуда, принимая во внимание, что mmax � 2bn / � , находим
                    (�2 ) 2 � 2(mmax � m) / mmax � 2k / mmax ,
или
                     � 2 � 2n 2 k / mmax ,                         (3)
где k � mmax � m.
      Надо заметить, что величина 2bn / � не обязательно будет целым
числом, и в центре интерференционной картины, где � � 0 , не обязательно
будет тёмное пятно. Однако при больших значениях mmax (в условиях дан-
ной работы) можно пренебречь дробной долей числа mmax и k можно по-
ложить целым.
      Из (3) видно, что � 2 является линейной функцией k. Однако мы не
знаем истинного значения k.
      В самом деле, центральная часть кольцевой интерференционной кар-
тины не видна, так как в центре экрана сделано отверстие для выхода ла-
зерного излучения из объектива и неизвестно, сколько интерференцион-
ных колец в нём укладывается. Но мы можем вести счёт с любого видимо-
го кольца.
      Припишем номер k x � 0 некоторому тёмному кольцу на экране и
начнём счёт от него в порядке увеличения радиусов колец. Пусть какое-то


                                             7