IV. Выполнение работы. 1. Подготовить установку к работе

1. Подготовить установку к работе. Для этого необходимо расположить бипризму на расстоянии 10-35см от щели, так чтобы её преломляющие рёбра были вертикальны. На расстоянии 30-40см от бипризмы поместить окулярный микрометр. Окно осветителя, середина щели, бипризма и окулярный микрометр должны быть установлены на одной высоте (рис.3). Сделав щель достаточно узкой, слегка повернуть её или бипризму около горизонтальной оси, добиваясь такого положения, чтобы щель была строго параллельна рёбрам бипризмы. При этой установке интерференционная картина будет наиболее отчётливой. Изменяя ширину щели и передвигая микрометр вдоль оптической скамьи, добиться того, чтобы интерференционные полосы были достаточно яркими при большом расстоянии между ними.

Внимание. Подготовка установки к работе и настройка интерференционной картины осуществляется в присутствии преподавателя или лаборанта.

2. С помощью окулярного микрометра определить величину ∆X - расстояние между двумя интерференционными полосами. Для этого необходимо измерить расстояние между двумя, достаточно удаленными друг от друга тёмными (светлыми) полосами и разделить это расстояние на число светлых (тёмных) полос, находившимися между взятыми тёмными (светлыми) полосами. Цена деления окулярного микрометра 0,15мм. Поэтому полученное расстояние умножить на 0,15мм.

3. На оптическую скамью между бипризмой и микрометром поместить собирающую линзу L, которая даёт два действительных изображения щели S. Передвигая линзу, добиться того, чтобы оба изображения щели были отчётливо видны в окулярном микрометре. В этом случае они лежат в той же плоскости, в которой наблюдалась интерференционная картина.

4. Определить расстояние l' между мнимыми источниками S₁ и S₂, умножив значение измеренное микрометром на его цену деления 0,15 мм.

5. Измерить расстояние d_o от щели S до окулярного микрометра ОК расстояние а от щели S до линзы L и расстояние в от линзы L от микрометра ОК (рис. 3).

6. По формуле (6) вычислить длину волны λ. (Точность значений λ зависит от точности измерения величин, входящих в формулу (6)).

7. Подобных независимых измерений сделать не менее 2, результаты измерений и расчётов записать в таблицу 1.

8. Определить среднюю длину волны и погрешность (как погрешность косвенных измерений).

9. Окончательный результат записать в следующей форме:

Таблица 1

№ измерения	ΔX	l'	а	в	d0

V. Содержание отчета

Отчет по работе составляется в произвольной форме и должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Расчетные формулы.

3. Схему установки.

4. Экспериментальные данные.

5. Результаты расчета.

VI. Контрольные вопросы

1. Какое явление называется интерференцией света?

2. Каковы условия для возникновения интерференции света?

3. Какие световые волны называются когерентными?

4. Почему различные естественные источники света не могут быть когерентными?

5. Каким образом получить когерентные источники света?

6. Каково условие образования максимума при интерференции?

7. Каково условие образования минимума при интерференции?

8. Как определяется расстояние между интерференционными полосами?

9. Определите радиус третьей зоны Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5м. Длина волны 600 нм.

10.Определите радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта 2мм.

11. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ=500нм) заменить красным (λ=650нм)?

12.В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом длиной волны 600 нм, расстоянии от отверстий до экрана 3м. найдите положение второй световой полосы, если расстояние между щелями 0,5 мм?

13.В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света было равно 0,5 мм, расстояние до экрана 5м. В зеленом свете получились интерференционные полосы на расстояние 5мм друг от друга. Найдите длину волны зеленого света.