Лабораторна робота №13 icon

Лабораторна робота №13




Скачати 66.15 Kb.
НазваЛабораторна робота №13
Дата14.07.2012
Розмір66.15 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота № 13



ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ ХВИЛІ когерентного ВИПРОМІНЮВАННЯ ЛАЗЕРА




Мета роботи

Вивчити явище інтерференції і дифракції лазерного випромінювання, визначити:

а) довжину хвилі лазерного випромінювання; б) сталу дифракційної гратки


Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища дифракції світла (§2.2), вміти описати: а) інтерференційну картину у вигляді смуг однакового нахилу (§2.1.3); б) дифракцію світла на дифракційній гратці (§2.2.4), бути ознайомленим з методом визначення довжини хвилі лазерного випромінювання, в основі якого покладено явище інтерференції світла при падінні світлового променя на плоскопаралельну пластинку (§2.1.3)


Прилади і обладнання

Лазер неперервної дії ( лазер типу ЛГ-56), мікрооб’єктив з екраном, плоскопаралельна скляна пластинка, дифракційна гратка, циркуль


^ Опис установки

Схематично лабораторна установка для спостереження смуг однакового нахилу і визначення довжини хвилі лазерного випромінювання наведена на рис. 1

Якщо на плоскопаралельну пластинку ^ П спрямувати розбіжний пучок світла, який формується мікрооб’єктивом О, то промені, відбиті від передньої і задньої граней плоскопаралельної пластинки є когерентними та інтерферують. Інтерференційна картина у вигляді концентричних кілець – смуг однакового нахилу спостерігається на екрані Е.





^ Рис. 1


Послідовність виконання роботи

Завдання 1. Отримання інтерференційних смуг однакового нахилу у вигляді концентричних кілець і визначення довжини хвилі лазерного випромінювання

  1. Увімкнути блок живлення лазера в мережу 220 В і після ~ 5 хв натиснути на ньому кнопку “Випромінювання”. При цьому появиться лазерний промінь. УВАГА! Із–за використання високої напруги в лазері (до 5000 В) слід бути гранично уважним і акуратним при виконанні роботи: така напруга небезпечна для життя.

  2. На відстані 0,10–0,20 м від вихідного вікна лазера встановити мікрооб’єктив ^ О, який розміщений в центрі екрана Е (рис. 1), таким чином, щоб оптичний центр мікрооб’єктива співпадав з напрямком поширення лазерного променя.

  3. На відстані 0,50–0,70 м від вихідного вікна лазера встановити плоскопаралельну скляну пластинку П.

  4. Обертаючи плоскопаралельну скляну пластинку навколо вертикальної і горизонтальної осей домогтися, щоб кут падіння променів на пластинку дорівнював нулю. На екрані Е повинні з’явитися смуги однакового нахилу у вигляді концентричних кілець. Якщо необхідно, проведіть додаткове юстування мікрооб’єктива О і плоскопаралельної пластинки П.

  5. За допомогою циркуля та лінійки виміряти радіуси 4 – 5 темних кілець (m=1, 2,…5).

  6. Обчислити значення для різних значень .

  7. Результати вимірювань і обчислень згідно п.п. 5–6 записати в таблицю 1.

  8. Виміряти відстань від площини екрана Е до поверхні скляної пластинки П.

  9. Побудувати графік залежності .

  10. З графіка для різниці довільних номерів інтерференційних кілець визначити різницю квадратів радіусів (див. рис. 2.5).

  11. Обчислити і знайти довжину хвилі випромінювання лазера за формулою (2.14) (див. §2.1.3):

.

Товщина плоскопаралельної пластинки d=0,0215 м. Показник заломлення скла прийняти рівним .

  1. Результати вимірювань і обчислень згідно п.п. 8–11 записати в таблицю 2.


Таблиця 1

№ кільця, m

1

2

3

4

5

, мм
















, мм2


















Таблиця 2



№ з/п

,



R, м



d, мм











1



















2













3













сер.















Завдання 2. Дослідження дифракції лазерного випромінювання на дифракційній гратці та визначення сталої гратки

  1. Зняти з оптичної лави екран Е з мікрооб’єктивом О і плоскопаралельну пластинку П.

  2. На відстані 0,25–0,30 м від вихідного вікна лазера розмістити дифракційну гратку так, щоб промінь лазера проходив через її центр. Екран Е встановити на відстані =0,20–0,35 м від дифракційної гратки. На екрані появиться дифракційна картина (рис. 2).

  3. Виміряти відстань від гратки до екрана та відстань між нульовим і першим максимумами, нульовим і другим і т.д. максимумами.

  4. Визначити сталу дифракційної гратки для значень m=1,2,3,4 за формулою:

.




Рис. 2

  1. Результати вимірювань і обчислень записати таблицю 3.

  2. Розрахувати похибки знаходження товщини плоскопаралельної пластинки.

  3. Проаналізувати отримані результати.


Таблиця 3

№ з/п















1







1













2







2










3







3










4







4










сер.







хххх












Контрольні запитання

  1. Як утворюються інтерференційні смуги однакового нахилу?

  2. Що таке стала одновимірної дифракційної гратки?

  3. Як формулюється умова максимумів і мінімумів для дифракційної картини від одновимірної дифракційної гратки?

  4. Як змінюється інтенсивність максимумів із зростанням їх порядку в дифракційних спектрах?

Схожі:

Лабораторна робота №13 iconДокументи
1. /ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ь1.doc
2. /ЛАБОРАТОРНА...

Лабораторна робота №13 iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота №13 iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота №13 iconЛабораторна робота №15: ”ms ассеss. Робота з формами”
Мета роботи: Уміти виводити на екран дані зі створеної раніше таблиці у вигляді форми, вставляти у форми елементи керування
Лабораторна робота №13 iconЛабораторна робота з англійської мови для студентів IV курсу історичного факультету. Спецкурс «Сучасна Європа»
Лабораторна робота з англійської мови для студентів IV курсу історичного факультету
Лабораторна робота №13 iconЛабораторна робота 61

Лабораторна робота №13 iconЛабораторна робота №8

Лабораторна робота №13 iconДокументи
1. /1 Лабораторна робота.doc
2. /2 Лабораторна...

Лабораторна робота №13 iconЛабораторна робота Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу

Лабораторна робота №13 iconВступ
Лабораторна робота 1 «Вивчення та побудова схеми холодильної установки»
Лабораторна робота №13 iconРозрахункова лабораторна робота «вивчення руху тіла в полі сили тяжіння»

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи