Обработка результатов измерений

ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА

ОТ ДВУХ ЩЕЛЕЙ

 

Выполнил(а):

Студент(ка) группы ____________________

___________________________________

 

Проверил(а):

___________________________________

 

Дата: ______________

 

 

Лабораторная работа № 7–2

ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА ОТ ДВУХ ЩЕЛЕЙ

Цель работы: понаблюдать интерференцию света и определить расстояния между щелями по интерференционной картине.

Приборы и принадлежности: модульный лабораторный учебный комплекс МУК-О, миллиметровая линейка, лист белой бумаги.

Краткая теория

В работе на непрозрачный экран с ………………………………………………....

……………………………………………………………………………………………....

падает нормально ……………………………………………………………………….....

Щели являются ……………………………………………………………………….........

………………………………………………………………………............

В результате наложения этих волн на экране наблюдения происходит явление ……………………………………… Наблюдаемая …………………………………...…

картина представляет собой ……………………………………………………………....

………………………………………………………….....……………………………..….

Ширина интерференционной полосы определяется по формуле:

(2.3.)

в которой:

L – ………………………………………………………………………......................

d – ………………………………………………………………………......................

λ – ………………………………………………………………………......................

Ширина интерференционной полосы не зависит от положения максимума, что используется в работе для определения………………………………………………..

Задача расчета ин­­­­­­терференционной картины при наклонном падении света на систему двух реальных щелей S ₁ и S ₂ (см. рис.), находящихся на расстоянии d друг от друга, эквивалентна (при условии d<<L)задаче об интерференционной картине при нормальном падении света на систему щелей и , находящихся на «кажущемся» расстоянии…………………………………, где α – угол между………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………… (см. рис.)

При этом в формуле (2.3) реальное расстояние между щелями d  можно заменить на «кажущееся» .

При изменении угла α будет изменяться ………………………………………………………………………………………………………… и по ее измерениям можно рассчитать ……………………………………………………………………………………по формуле (2.3).

Тогда по известному углу a можно рассчитать истинное расстояние между щелями:

(2.4)

Экспериментальная часть

После настройки оборудования в соответствии с порядком выполнения работы необходимо пронаблюдать изменение интерференционной картины при повороте экрана с щелями по отношению к плоскому фронту волны и сделать соответствующие выводы.

Далее необходимо в выделенной ниже области листа отчета отметить середины 5–7 отчетливых максимумов в центре картины для каждого угла α:

 

 

Обработка результатов измерений

1. Миллиметровой линейкой необходимо измерить и записать в таблицу расстояние l между крайними отмеченными максимумами для каждого угла α.

Следует занести в таблицу значения величин L и l, указанные
на лицевой панели установки.

Таблица

№ п/п	a, град	l, мм	N	D x, мм	l, мкм	L, мм	, мкм	d, мкм	<d>, мкм	Dd, мкм	ed, %
1
2
3

 

Студент(ка) гр. ____ _________________________________ (указать ФИО)

Дата выполнения _________ Преподаватель _________________

2. Рассчитать среднее расстояние между соседними максимумами интенсивности света по формуле:

……………………………………………………………………………

где N – ……………………………………………………………………………

 

 

3. Вычислить по формуле (2.3) «кажущееся» расстояние для каждого из выбранных углов a:

 

α = 0      

 

α = 30°  

 

α = 60°  

Результаты занести в таблицу.

4. Рассчитать по формуле (2.4) расстояние между щелями d для каждого из углов:

 

α = 0     d =           

 

α = 30°  d =  

 

α = 60°  d =

 

Результаты занести в таблицу.

5. Вычислить среднее значение расстояния между щелями:

 

<d> =

 

6. Найти отклонения d _i от среднего:

Δd₁ =

Δd₂ =

Δd₃ =

Δd₄ =

Δd₅ =

5. Найти среднюю квадратичную погрешность

6. Задать надежность α (0,9 или 0,95) и в таблице найти коэффициент Стьюдента

t_α =       при  α =

7. Найти абсолютную погрешность измерения расстояния между щелями:

∆d = t_α·S_d = 

8. Найти относительную погрешность

Результаты занести в таблицу.

Выводы

Для наблюдения явления ……………………….. направили …………………….

……………………………………………………………………………………………….

на непрозрачный экран с ………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………,

являющимися источниками ………………………………………. волн.

По полученной при нормальном падении волны на экран со щелями картине отметили на листе бумаги середины …………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………………,

и измерили ………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

Повторили эксперимент еще для двух заданных значений углов α между …...

……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

Рассчитали расстояние между щелями:

Обработку результатов измерений провели по методике…………….……………

…………………………………………………………………………………….……..…..