Лабораторный практикум по общей физике. Оптика. Карпов А.В - 43 стр.

ставится в крайнее положение паза 6, ближайшее к лазеру. Линза Л в оправе и на рейтере ставится в паз
6 и перемещается по пазу. Экран, на котором рассматривается увеличенное изображение распределение
интенсивности в плоскости П, помещается в положение 1. На экране закрепляется лист бумаги и все
необходимые изменения фиксируются на нем карандашом. Далее проводятся измерения, усреднения,
находятся ошибки и даются оценки результатов.
      Задание
   1. Установите в паз 6 линзу с фокусным расстоянием f . Получите на экране увеличенное
      изображение щели. Измерьте L. Пользуясь условием L       f (см. рис. 1) определите f . Зная f и
      L, а также увеличенное изображение щели, найдите размер щели. В работе используется щель с
      большими размерами.
   2. Постепенно отодвигая линзу от щели наблюдайте дифракционные картины у ее краев.
      Зафиксируйте эти картины. Дайте объяснение с помощью спирали Корню.
   3. Установите в паз 6 линзу с фокусным расстоянием f . Двигая щель в кассете перпендикулярно к
      лучу, наблюдайте перемещение картинки. Объясните. Затем, постепенно отодвигая линзу от
      щели вдоль луча лазера, наблюдайте изменение картины дифракции Френеля. Получите на
      экране Э одну, две и три четких темных полосы. В каждом случае используйте линейку для
      измерения расстояния l от щели до плоскости наблюдения. Зная размер щели, длину волны
      излучения лазера и положения плоскости наблюдения, с помощью формулы (7.1) вычислите
      число зон Френеля на половине щели и сравните это число с числом наблюдаемых темных
      полос.
   4. Оцените величину волнового параметра P для каждого случая. Дайте объяснение возникновения
      двух темных полос в картине распределения интенсивности на экране Э с помощью спирали
      Корню.


                                    2. Дифракция Фраунгофера
      Дифракция наблюдаемая при больших значениях волнового параметра

                                              λl
                                         P=             1
                                              d
называется дифракцией Фраунгофера.
      При этом ширина щели составляет малую часть ширины первой зоны Френеля. В плоскости
наблюдения П, находящейся в области больших Р, в центре дифракционной картины находится
максимум интенсивности тем более широкий, чем уже щель [2].
      В области больших Р разность хода волн, приходящих от краев щели отстоящих друг от друга на
d, к точке наблюдения выражается приближенной формулой
                                         Δ = d sin θ ,
где θ – угол между нормалью к плоскости щели и направлением на точку наблюдения.

                                                   43