Составители:
Рубрика:
Интерференция и дифракция света 4-
40
дифракционной картины будет светлое пятно. Вращая маховичок 5 в любую сторону
добиться того, чтобы в центре появилось сначала темное кольцо (при этом число зон
Френеля, укладывающихся в отверстии, будет равно 2). Вращая маховичок в ту же
сторону, получить в центре снова светлое пятно (m=3). Пользуясь рис.4 определить
моменты, когда . Записать отсчеты по шале, соответствующие m=0, 1, 2, 3, 4, 5.
Провести измерения 5 10 раз. Построить зависимость m от P’F, учитывая, что
перемещение на одно деление по шкале соответствует изменению P’F на 2.66 мм.
Сравнить экспериментальную зависимость m(P’F) и теоретическую
4, 5m =
22
2
2
'rrP
m
b
f
λλ
==
F
,
где λ = 0.55 мкм, f
2
= 400 мм.
Упражнение 2
. ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ФРАУНГОФЕРА НА ОТВЕРСТИЯХ
РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ
Установить зрительную трубу на ∞ (отсчет d
2
). Установить на столике экран
№1. С помощью маховичка 2, совмещая последовательно штрих в поле зрения с 3-м, 2-
м, 1-м кольцами, записать отсчеты по барабану 2. Перейдя центр картины, снять отсчет
на 1, 2, 3 кольцах. Разность отсчетов, соответствующая 1-му, 2-му, 3-му кольцам справа
и слева от центра, умноженная на 2, дает угловой диаметр 1-го, 2-го, 3-го колец, т.е. ϕ
в формуле (5). Провести измерения 10 раз и определить средние диаметры колец и
стандартное отклонение. Такие же измерения необходимо проделать, устанавливая на
столик последовательно экраны №2 и №3.
Построить зависимость sinϕ, соответствующего k-му минимуму, от k и
определить длину волны света по известным размерам отверстия в экранах; определить
точность, с которой получена λ, считая, что ошибка в определении размеров отверстий
± 0.05 мм.
Поставить на столик экраны №4, №5, №6. Зарисовать и объяснить
дифракционную картину.
Контрольные вопросы
1. Вывести формулы для радиуса зоны и ее площади.
2. Сравнить интенсивности света в точке Р при полностью открытом отверстии и
при открытой половине первой зоны.
3. Вывести формулы (2) и (3).
4. Как будет влиять на результаты измерений увеличение диаметра точечной
диафрагмы в фокальной плоскости коллиматора?
5. Оценить погрешность из-за предположений о малости f
2
и АВ относительно b.
Литература
1. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976.
2. Калитиевский Н.И. Волновая оптика. М.: Наука, 1978.
