Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики для студентів-заочників інженерно-технічних спеціальностей НУВГП. Частина ІІ

 , (2)

де   - віддаль між двома пучностями (вузлами) напруги або сили струму,   координата к+1 – ої пучності напруги,   - координата к-ої пучності напруги, λ – довжина хвилі.

 

Хід роботи

1. Увімкнути установку і прогріти її на протязі 10 хв.

2. Переміщуючи місток вздовж лінії, визначити координати першої від генератора пучності напруги, в якій найяскравіше світитиме лампочка містка.

3. Продовжуючи рух містка далі вздовж лінії, визначити координати наступних за номерам пучностей.

4. Записати координати   всіх пучностей в таблицю.

5. Оцінити паспортну похибку мірної стрічки, за якою визначаються координати пучностей.

6. Взяти з довідника значення швидкості поширення світла с (електромагнітних хвиль) і разом з похибкою її визначення ∆с записати в таблицю.

7. Скориставшись (2), визначити n значень   (к = 1, 2, 3, … n+1). Знайти середнє значення  , абсолютну похибку для кожного   та середню абсолютну   і занести їх в таблицю.

8. Обчислити λ та ν

 , (3)

 . (4)

9. Оцінити відносну та абсолютну похибку λ

 , (5)

  (6)

де за ∆λ беремо більшу з похибок ∆хn або  .

10. Оцінити відносну та абсолютну похибки визначення ν

  (7)

 . (8)

11. Записати кінцевий результат.

 

 

Таблиця 1

=        ; c =    ; c = ;

Номер

k 1 2 3 4 5 6 7 8

Хk,

lk, l ср =

 l,

l ср =

 

Контрольні запитання

1. Записати рівняння електромагнітної хвилі. Що таке довжина хвилі?

2. Коли утворюється стояча хвиля? Записати рівняння стоячої хвилі.

3. Що таке вузли та пучності стоячої хвилі? Записати їх координати.

4. Яка віддаль між двома сусідніми вузлами, вузлом та пучністю?

5. Який існує зв’язок між довжиною хвилі і частотою коливань?

 

 

Мета роботи: перевірити умови мінімуму дифракції на щілині за методом зон Френеля.

 

Теоретичні відомості і опис установки

Строго когерентне світло від лазера, що падає на вузьку щілину, дає на екрані стійку інтер¬ференційну картину: мінімуми і максимуми освітленості, які симетрично розташовані по обидва боки від центрального яскравого максимуму (рис. 1). При інтерференції когерентних хвиль в точці спостереження на екрані темна смуга (мінімум) буде тоді, коли виконуватиметься умова

 , (1)

де b – ширина щілини, φ – кут між напрямком з щілини на точку спостереження і напрямком поширення світла до щілини, k – порядок (номер) мінімуму, λ – довжина хвилі світла.

З рис. 1 видно, що

  (2)

та

 , (3)

де dk – віддаль між двома мінімумами одного порядку, L – віддаль від щілини до екрану. З (1) та (3) отримаємо

 . (4)

з (4) слідує, що при виконанні умови (1) вираз

  (5)

є лінійною функцією від k. 

Отже, при виконанні методу зон Френеля ми отримаємо лінійну залежність f(k) від k.

 

Хід роботи

 

1. Закріпити на екрані чистий аркуш паперу.

2. Увімкнути лазер. Відрегулювати положення щілини так, щоб на екрані спостерігалась чітка інтерференційна картина і добре було видно не менше семи мінімумів.

3. Відмітити олівцем положення 7-8 мінімумів по обидва боки від середини інтерференційної картини.

4. Зняти аркуш паперу і за допомогою штангенциркуля визначити віддалі dk для мінімумів однакового порядку.

5. Виміряти віддаль L від щілини до екрану.

6. Для кожного значення k за формулою (5) обчислити f(k) і побудувати графік залежності f(k) від k.

7. Зробити висновки щодо виконання методу зон Френеля.

 

Таблиця 1

L=

к 1 2 3 4 5 6 7

dk,

xk,

f(k),

 

Контрольні запитання

 

1. Що таке дифракція світла? Умови спостереження дифракції світла.

2. Чим відрізняється дифракція Фраунгофера від дифракції Френеля?

3. В чому полягає принцип Гюйгенса-Френеля?

4. В чому суть методу зон Френеля?

5. Записати умову максимуму та мінімуму при дифракції на щілині.

 

 

Мета роботи: перевірити закон Малюса.

 

Теоретичні відомості і опис установки

Світло випромінюється окремими атомами речовини. В звичайних джерелах атоми випромінюють світло незалежно один від одного. Тому фази коливань будуть довільними, що проявляється в некогерентності світла. Так само і площини коливань світлового вектора   будуть змінюватись, тому таке світло буде неполяризованим.

Природнє неполяризоване світло від джерела S (рис. 1) проходить через поляризатор, після чого площина коливань світлового вектора   буде співпадати з площиною пропускання поляризатора. Далі вже поляризоване світло попадає на аналізатор.

Кут α між площинами пропускання поляризатора та