Главная | Обратная связь

Різницю ходу D можна визначити через L і d. Очевидно, що

,

але

, а ,

тому

.

Аналогічно

.

Якщо відняти від першого виразу другий, то отримаємо:

або

,

звідки

.

Якщо х і d надто малі порівняно з L, то можна з достатнім ступенем точності вважати, що

.

Враховуючи, що , і D є різницею ходу в точціР, отримаємо:

або

. (3.3)

Згідно з формулою (3.2), у точці Рспостерігатиметься максимум освітленості, якщо .

Таким чином:

,

звідки

.

Наступний максимум освітленості знаходитиметься на відстані

від центрального максимуму (точки В).

Тому відстань між двома суміжними світлими смугами дорівнюватиме .

Таким чином

,

або

. (3.4)

З формули (3.4) випливає, що при постійних значеннях і ширина інтерференційних смуг залежить від довжини світлової хвилі. Якщо лазерне світло замінити на біле, то ширина смуги пов’язана з кольором. Так, наприклад, у випадку червоного кольору смуги мають значно більшу ширину, ніж при синьому.

На рис. 3.3 показано розподіл світла в максимумах при інтерференції від двох щілин.

 

Рисунок 3.3 – Розподіл світла при інтерференції від двох щілин

 

Відстань між центрами двох суміжних інтерференційних смуг (безперервна лінія), дозволяє розрахувати відстань між щілинами за формулою

.(3.5)

Штрихова лінія на рис. 3.3 відповідає інтерференційній картині, яка отримана від однієї щілини з шириною b. Положення центра широкого інтерференційного максимуму визначається умовою:

,

де , звідки ширина щілини визначається як

.

В умовах інтерференції, коли кут малий ( ),можна використати наближені формули:

.

У підсумку отримуємо ширину щілини

.(3.6)

3.3Опис лабораторної установки

Лабораторна установка включає оптичну лаву, джерело монохроматичного випромінювання (лазер), дифракційну решітку з двома щілинами, встановлений на рейтері вимірювальний екран з лінійками. Довжина хвилі лазера м.

3.4Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання

1. Встановити на оптичній лаві лазер, у центрі на рейтері – дифракційну решітку з двома щілинами, а з іншого боку – вимірювальний екран з лінійкою. на рейтері.

2. Увімкнути лазер і отримати чітку інтерференційну картину на вимірювальному екрані.

3. Виконати вимірювання параметра для отримання відстані між щілинами за формулою (3.5).

4. Визначити відстань між щілинами і зробити оцінку похибки вимірювання цього показника.

Виконати вимірювання параметра для отримання ширини щілини b за формулою (3.6) і оцінити похибку вимірювання.

3.5Зміст звіту

Звіт має містити: мету роботи, схему лабораторної установки, результати вимірювань і ; розрахунки параметрів і b;оцінювання похибок, висновок.

3.6Контрольні запитання і завдання

1. Яке випромінювання називають монохроматичним?

2. Які джерела хвиль називають когерентними?

3. Які хвилі називають когерентними?

4. Сформулювати принцип Гюйгенса.

5. У чому полягає явище інтерференції?

6. Записати закон інтерференції.

7. Як визначити інтенсивність світлової хвилі?

8. Сформулювати принцип Ферма.

9. Яка різниця між геометричним і оптичним шляхами променя?

10. Що є різниця фаз інтерферуючих променів?

11. Яка умова мінімуму у досліді Юнга?

12. Які умови інтерференції світла при відбитті від тонких шарів?