Описание экспериментальной установки. Для выполнения работы используется лабораторный оптический комплекс ЛОК-1

Для выполнения работы используется лабораторный оптический комплекс ЛОК-1. Схема установки представлена на рис. 5. Одинарная 1 и двойная 2 щели получены травлением металлизированной поверхности стеклянной пластинки 3, помещенной в оправу 4. Оправу 4 с пластиной 3 можно перемещать рукой в держателе 5 в горизонтальном направлении перпендикулярно лучу 6 лазера 7, и таким образом переходить от наблюдения дифракции на одной щели к наблюдению дифракции на двух щелях.

 
 

Рис. 5. Схема экспериментальной установки

 

Кроме того, в комплекте установки имеется раздвижная щель. Изменение ширины щели производится вращением специального винта. Зеркало 8 отражает дифракционную картину на боковой экран Э, на котором с помощью миллиметровой шкалы производятся измерения.

 

Порядок выполнения работы

Заполните табл.1 спецификации измерительных приборов и запишите данные установки.

Таблица 1

Спецификация измерительных приборов

 

Название прибора и его тип Пределы измерения Цена деления Инструментальная погрешность
       
       

 

Данные установки

 

Длина волны излучения лазера l = нм

Расстояние от оптической оси скамьи до экрана L2 = мм

 

1. Проведите наблюдения зависимости дифракционной картины от ширины щели, для этого

- установите на оптическом рельсе, на расстоянии 4 – 5 см от лазера держатель 5 и вставьте в него раздвижную щель:

- включите лазер и наблюдайте на экране дифракционную картину;

- изменяя ширину щели, следите за изменениями в дифракционной картине. При оформлении отчета опишите результаты наблюдения.

2. Измерьте расстояние от центрального максимума до максимума первого порядка при дифракции на одной щели, для чего:

- вставьте в держатель 5 оправу 4 со стеклянной пластиной 3. Передвигая оправу в держателе, подведите под лазерный пучок ту часть пластины, на которой расположена одиночная щель, и получите на экране отчетливую дифракционную картину, на которой различимы центральный максимум и максимумы первого порядка справа и слева от центрального;

- измерьте расстояние от плоскости щели до зеркала 8 и запишите результат в протокол измерений;

- измерьте по шкале на экране координаты центров максимумов первого порядка справа и слева от центрального максимума и запишите их в табл. 2 протокола измерений;

3. Измерьте расстояние от центрального максимума до максимума первого порядка при дифракции на двух щелях, для чего:

- передвигая оправу 4 в держателе, подведите под лазерный пучок ту часть пластины, на которой близко расположены две щели, и получите на экране отчетливую дифракционную картину, на которой различимы центральный максимум и главные максимумы справа и слева от центрального (в пределах области, которую занимал центральный максимум при дифракции на одной щели);

- измерьте по шкале на экране координаты центров максимумов первого порядка справа и слева от центрального максимума и запишите их в табл. 3 протокола измерений.

 

Таблица 2

Измерение координат главных максимумов первого порядка при дифракции на одной щели

 

Номер измерения x2, мм x1, мм h1, мм
     
     
3      
Среднее значение h1ср  

 

Таблица 3

Измерение координат главных максимумов первого порядка

при дифракции на двух щелях

Номер измерения x2, мм x1, мм h2, мм
     
     
     
Среднее значение h2ср