Лабораторная работа ЭВ.1

Московский государственный горный университет

____________________________

Кафедра физики

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО ФИЗИКЕ

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

( ОПИСАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ )

МОСКВА

Учебное пособие содержит описания лабораторных работ по теме «Электромагнитные волны», входящей в раздел физики «Колебания и волны». Основному тексту описания каждой работы предпослан теоретический материал, который включает краткое изложение сути изучаемого явления и представлен в объеме, достаточном для получения допуска к выполнению лабораторных работ. Применительно к каждой работе в пособии освещены экспериментальный метод исследования изучаемого явления, используемая аппаратура, даны указания о приемах наблюдений и методике измерений, изложены требования по обработке результатов измерений, приведен список литературы для более глубокого ознакомления с темой.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики МГГУ. Под редакцией Р.З. Муратова.

Авторский коллектив: Л.В. Мудрецова и Ф.В. Шапошников (ЭВ1), О.Б. Карпов и Л.В. Мудрецова (ЭВ2), Р.З. Муратов и А.Ф. Мухамедгалиева (ЭВ3), А.Ф. Мухамедгалиева и Д.Л. Широчин (ЭВ4).

В материально-технической реализации лабораторного комплекса участвовали сотрудники лаборатории (зав. лабораторией Л.В. Мудрецова).

Рецензент — проф. Е.Б. Черепецкая

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое методическое пособие объединяет лабораторные работы, в которых изучаются свойства электромагнитных волн. Из обширного частотного диапазона (радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения), в котором существуют электромагнитные волны, в данных работах представлен только видимый свет (чему соответствуют длины волн, лежащие в диапазоне 400—760 нм). Так что фактически речь идет о работах, относящихся к оптике [1]. Положительное следствие этого — возможность наблюдать изучаемые явления в буквальном смысле воочию.

В трех из представленных в пособии работ изучаются интерференция и дифракция — явления, свойственные волновым полям любой природы (электромагнитным волнам произвольного диапазона, упругим волнам, волнам в плазме, квантовомеханическим волнам амплитуды вероятностей и т.д.). Впервые явление интерференции оптических волн (в форме возникновения разноцветной окраски тонких пленок) было обнаружено в XVII веке независимо Р. Бойлем и Р. Гуком. Как известно, интерференционная картина (а нередко и дифракционная картина) есть результат наложения (суперпозиции) когерентных волн, а ее истолкование опирается на анализ фазовых соотношений интерферирующих волн.

В случае плоскополяризованных электромагнитных волн, как обнаружили в 1816 г. Араго и Френель, помимо удовлетворения требуемым фазовым соотношениям интерферирующие волны должны быть поляризованы в одной плоскости. Юнг, узнавший об этом от Араго, в 1817 г. выдвинул предположение о поперечности световых колебаний. Поперечность и поляризация являются, таким образом, неотъемлемыми свойствами электромагнитных волн, изучению которых посвящена первая из лабораторных работ, представленных в данном методическом пособии.

Лабораторная работа ЭВ.1

Дата добавления: 2015-11-26