Лабораторный практикум по общей физике. Оптика. Карпов А.В - 39 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Рис. 5. Направляющая (оптическая скамья) для проведения опытов
Задание
1. Соберите схему согласно рис. 4. Для этого лазер в оправе и на рейтере ставится в положение 7
направляющей (см. рис. 5), кассета с объектом в оправе и на рейтере ставится в крайнее положение
паза 6, ближайшее к лазеру. Экран наблюдения Э, помещается на рейтере в положение 1. На экране
закрепляется лист бумаги для зарисовки дифракционной картины. Карандашом отмечается
положение максимумов. Затем бумага сдвигается, и картинка отмечается снова. После нескольких
передвижений бумага снимается, делаются измерения линейкой, определяется ошибка,
производятся расчеты.
2. В кассету помещается дифракционная решетка, имеющая 50 штрихов на 1 мм, (т.е.
d=0.002 см). Определяются положения максимумов. Измеряется расстояние l. По формуле (2)
определяется длина волны излучения лазера. Повторите опыт и расчеты для дифракционной
решетки, имеющей 100 штрихов на 1 мм.
3. В кассету помещаются поочередно сетки с различными размерами ячеек. Измерьте Х
т
для
каждой из сеток. Изобразите полученные результаты на графике (отложите по оси абсцисс номер
минимума, а по оси ординат его расстояние от середины дифракционной картины).
4. Проверьте, насколько хорошо выполняется соотношение (2). По полученным данным
определите размер ячеек для одной и для другой сетки.
5. Установите в паз 6 следом за объектом линзу с фокусным расстоянием f. Получите на экране
изображение сетки. Для простоты в качестве объекта возьмите более крупную сетку. Измерьте L
расстояние от линзы до экрана. Пользуясь условием , определите фокусное расстояние f
линзы. Измерьте в изображении сетки размер ячейки сетки. Зная размер изображения, величину
фокуса f и расстояние до экрана, найдите размер ячейки сетки. Сравните результаты с полученными
выше.
Lf
6. Установите в кассету две скрещенные решетки с 50 и 100 штрихов на 1 мм. По
дифракционной картине определите направление штрихов на решетках. Объясните результат.
Литература
1. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т. IV. Оптика. – М.: Наука, 1980. гл.IV.§§ 46,47.
2.
Горелик Г.С. Колебания и волныМ Физматтиз, 1959, гл.IX. §3.
3.
Лабораторные занятия по физике. Под ред. Л.Л. Гольдина. – М: Наука, 1983. ч 5.
39
                  Рис. 5. Направляющая (оптическая скамья) для проведения опытов
   Задание
   1. Соберите схему согласно рис. 4. Для этого лазер в оправе и на рейтере ставится в положение 7
направляющей (см. рис. 5), кассета с объектом в оправе и на рейтере ставится в крайнее положение
паза 6, ближайшее к лазеру. Экран наблюдения Э, помещается на рейтере в положение 1. На экране
закрепляется лист бумаги для зарисовки дифракционной картины. Карандашом отмечается
положение максимумов. Затем бумага сдвигается, и картинка отмечается снова. После нескольких
передвижений    бумага   снимается,   делаются     измерения   линейкой,    определяется   ошибка,
производятся расчеты.
   2. В кассету помещается дифракционная решетка, имеющая 50 штрихов на 1 мм, (т.е.
d=0.002 см). Определяются положения максимумов. Измеряется расстояние l. По формуле (2)
определяется длина волны излучения лазера. Повторите опыт и расчеты для дифракционной
решетки, имеющей 100 штрихов на 1 мм.
   3. В кассету помещаются поочередно сетки с различными размерами ячеек. Измерьте Хт для
каждой из сеток. Изобразите полученные результаты на графике (отложите по оси абсцисс номер
минимума, а по оси ординат его расстояние от середины дифракционной картины).
   4. Проверьте, насколько хорошо выполняется соотношение (2). По полученным данным
определите размер ячеек для одной и для другой сетки.
   5. Установите в паз 6 следом за объектом линзу с фокусным расстоянием f. Получите на экране
изображение сетки. Для простоты в качестве объекта возьмите более крупную сетку. Измерьте L –
расстояние от линзы до экрана. Пользуясь условием L         f , определите фокусное расстояние f
линзы. Измерьте в изображении сетки размер ячейки сетки. Зная размер изображения, величину
фокуса f и расстояние до экрана, найдите размер ячейки сетки. Сравните результаты с полученными
выше.
   6. Установите в кассету две скрещенные решетки с 50 и 100 штрихов на 1 мм. По
дифракционной картине определите направление штрихов на решетках. Объясните результат.

   Литература
   1. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т. IV. Оптика. – М.: Наука, 1980. гл.IV.§§ 46,47.
   2. Горелик Г.С. Колебания и волны – М Физматтиз, 1959, гл.IX. §3.
   3. Лабораторные занятия по физике. Под ред. Л.Л. Гольдина. – М: Наука, 1983. ч 5.




                                              39