Фотометрия, геометрическая и волновая оптика. Лантух Ю.Д - 37 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

мнимых источников, формируемых бипризмой в плоскости Э1.
1 Подберите положение бипризмы, при котором интерференционная кар-
тина расположена удобным для измерений образом. В процессе измерений
можно смещать изображения на экране регулировочными винтами держателей
оптических элементов.
2 Перед проведением измерений поинтересуйтесь, как зависит ширина
интерференционных полос и расстояние между источниками от расстояний
l
1
и
l
2
. Подберите удобные для измерений параметры.
3 Получив на экране фоторегистратора интерференционную картину, из-
мерьте ширину полосы x (разность координат минимумов, разнесенных на не-
сколько полос, разделите на число полос), ширину
H зоны интерференции, а
также продольные расстояния
l
1
и l
2
.
4 Для измерения расстояния
h между мнимыми источниками установите
объектив, получите изображение источников на экране фотоприемника и из-
мерьте расстояние между изображениями. При расчете
h нужно учесть не толь-
ко увеличение микроскопа, но и увеличение объектива
β
1.
5 Определите длину волны света из (15). Посчитайте общее число ин-
терференционных полос и сравните результат вычислений по формуле (17) с
экспериментальным результатом.
6 Измерьте с помощью фоторегистратора распределение интенсивности в
интерференционной картине с шагом 0,5 мм. Постройте график.
2 3 Отражение сферической волны от пластины
Пусть излучение точечного источника
S, сформированного линзой Л1
(рисунок 9), отражается от плоскопараллельной пластины П. Волны, отражен-
ные от передней и задней поверхностей пластины, дают на экране
Э интерфе-
ренционную картину в виде концентрических темных и светлых колец с цен-
трами на оси пучка. Эту картину можно рассматривать как результат сложения
волн, испущенных источниками
S
1
и S
2
. являющимися изображениями источ-
ника
S в передней и задней поверхности пластины.
Расчет радиуса
r
k
кольца, соответствующего k-му порядку интерференции
при условии
r
k
<<
l и h
<<
l приводит к выражению
(
)
hnknlr
k
λ
48
22
2
= . (18)
Из этой формулы видно, что
r
k
2
линейно зависит от k. Пронумеровав по-
следовательно все кольца, получим линейную зависимость
r
Ν
2
от номера кольца
N. График зависимости r
N
2
от N будет иметь угловой коэффициент
h
ln
r
2
2
4 λ
=
∆Ν
Ν
. (19)
1 Соберите схему согласно рисунок 9. Установите пластину (объект 5) в
модуле 9 и винтами держателей модулей 5 и 9 установите светлое пятно отра-
37
мнимых источников, формируемых бипризмой в плоскости Э1.
      1 Подберите положение бипризмы, при котором интерференционная кар-
тина расположена удобным для измерений образом. В процессе измерений
можно смещать изображения на экране регулировочными винтами держателей
оптических элементов.
      2 Перед проведением измерений поинтересуйтесь, как зависит ширина
интерференционных полос и расстояние между источниками от расстояний l1 и
l2. Подберите удобные для измерений параметры.
      3 Получив на экране фоторегистратора интерференционную картину, из-
мерьте ширину полосы ∆x (разность координат минимумов, разнесенных на не-
сколько полос, разделите на число полос), ширину H зоны интерференции, а
также продольные расстояния l1 и l2.
      4 Для измерения расстояния h между мнимыми источниками установите
объектив, получите изображение источников на экране фотоприемника и из-
мерьте расстояние между изображениями. При расчете h нужно учесть не толь-
ко увеличение микроскопа, но и увеличение объектива β1.
      5 Определите длину волны света из (15). Посчитайте общее число ин-
терференционных полос и сравните результат вычислений по формуле (17) с
экспериментальным результатом.
      6 Измерьте с помощью фоторегистратора распределение интенсивности в
интерференционной картине с шагом 0,5 мм. Постройте график.

     2 3 Отражение сферической волны от пластины

      Пусть излучение точечного источника S, сформированного линзой Л1
(рисунок 9), отражается от плоскопараллельной пластины П. Волны, отражен-
ные от передней и задней поверхностей пластины, дают на экране Э интерфе-
ренционную картину в виде концентрических темных и светлых колец с цен-
трами на оси пучка. Эту картину можно рассматривать как результат сложения
волн, испущенных источниками S1 и S2. являющимися изображениями источ-
ника S в передней и задней поверхности пластины.
      Расчет радиуса rk кольца, соответствующего k-му порядку интерференции
при условии rk<< l и h<< l приводит к выражению

                         rk = l 2 (8n 2 − k ⋅ 4nλ h ) .
                           2
                                                                       (18)

      Из этой формулы видно, что rk2 линейно зависит от k. Пронумеровав по-
следовательно все кольца, получим линейную зависимость rΝ2 от номера кольца
N. График зависимости rN2 от N будет иметь угловой коэффициент

                                  ∆rΝ 2   4 nλ l 2
                                        =          .                   (19)
                                  ∆Ν         h
     1 Соберите схему согласно рисунок 9. Установите пластину (объект 5) в
модуле 9 и винтами держателей модулей 5 и 9 установите светлое пятно отра-
                                                                         37