Читайте также: |
|
Оборудование:
· полупроводниковый лазер
· оправка с двумя щелями
· подставки угловые 2 шт.
· линза F= 5 см, D=1,5 см.
· оптический столик
· рабочее поле с креплениями
· стойка штатива
· экран
· линейка
· рулетка
Основные понятия:
Одним из первых ученых, кто наблюдал явление интерференции, был Томас Юнг, который в 1802 году получил интерференционную картину в установке показанной на рис. 1. Свет, предварительно прошедший через светофильтр, проходя через отверстие S в экране А падал на экран В, в котором были проделаны две тонкие щели S 1 и S 2. Эти щели являлись когерентными источниками света, и давали достаточно четкую картину интерференции на экране С. В настоящей лабораторной установке вместо обычного источника света со светофильтром для повышения степени когерентности используется лазерный источник излучения. Схема опыта представлена на рис. 2, где S 1 и S 2 – источники когерентного излучения, s 1 и s 2 – пути света от источников до точки наблюдения Р, d – расстояние между щелями, L – расстояние между экранами В и С.
Разность фаз колебаний возбужденных волнами, приходящими в точку Р от источников S 1 и S 2, равна:
,
где - оптическая разность, D s – геометрическая разность длин волн; n – показатель преломления среды. Отсюда следует, что если в Δ укладывается целое число длин волн (± n λ0), где λ0 – длина волны в вакууме, то разность фаз оказывается кратной 2π, и в этой точке будет наблюдаться интерференционный максимум (усиление света).
Если в Δ укладывается полуцелое число длин волн (± (n + 1/2)λ0), то будет возникать интерференционный минимум (ослабление света).
Из геометрии рис. 2 видно что:
;
Откуда
.
Учитывая что d << l, а S 1 + S 2 <<2 L и умножив последнее равенство на n – показатель преломления среды получим оптическую разность хода
.
Подставим в это выражение условия наблюдения максимума и минимума интерференции; получим соответственно:
Ширина интерференционной полосы на экране будет определяться соотношением
.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 122 | Нарушение авторских прав