Лабораторный практикум по общей физике. Оптика. Карпов А.В - 42 стр.

представляет собой геометрическую проекцию картины, возникающей в плоскости, примыкающей к
щели (справа от нее). Итак P      1 – это область геометрической оптики, дифракционная картина
наблюдается у краев щели (на границе света и тени). Эти две группы дифракционных полос
практически независимы друг от друга. Каждая из этих групп образует картину дифракции Френеля на
краю экрана.
      При уменьшении размера d щели S обе системы полос постепенно сближаются, параметр P
растет (см. формулу (7.2)). При этом обе системы полос накладываются друг на друга. Распределение
интенсивности в плоскости наблюдения П в этом случае определяется числом зон Френеля,
укладывающихся на полуширине щели.
      Обратим внимание: изменение волнового параметра достигается как изменением ширины щели
d, так и изменением расстояния от плоскости наблюдения l.
      Пусть d = const. Будем перемещать плоскость наблюдения П, т.е. менять расстояние l. Это
приведет к изменению размера зон Френеля. Если величина l небольшая, такая что           λl   d и
выполнено условие P     1 , то распределение интенсивности света за щелью в плоскости наблюдения П
определяется законами геометрической оптики.
      Если величина l такова, что         λl ≈ d    и выполнено условие   P ≈ 1 , то распределение
интенсивности в плоскости наблюдения П в этом случае определяется числом зон Френеля
укладывающихся на полуширине щели. Если это число т , то в поле зрения наблюдается m − 1 темная
полоса. Таким образом, по виду дифракционной картины можно оценить число зон Френеля
укладывающихся на полуширине щели.
      В первой части работы:
      При постоянном значении ширины щели d = const изменяется положение плоскости наблюдения
П, т.е. изменяется расстояние l. На экране Э наблюдается изменение интенсивности света за
препятствием. Описать и объяснить это изменение. По числу темных полос оценить число зон Френеля
на полуширине щели d.
      Принадлежности.
      Полупроводниковый лазер с длиной волны 670 нм, направляющая, набор рейтеров, объект-щель,
линза f ≈ 1.5 см , экран наблюдения, карандаш, линейка.
                         1   2       3          4        5      6           7




                   Рис. 3. Направляющая оптическая скамья для проведения опытов


      Методика проведения. Рабочая схема собирается в следующем порядке: Лазер в оправе и на
рейтере ставится в положение 7 направляющей (см. рис. 3), кассета с объектом в оправе и на рейтере
                                                    42