2015-05-13
1154
При выполнении второй части работы замените щель дифракционной решеткой. Расположите решетку строго перпендикулярно направлению падающего света. Зарисуйте полученную на экране дифракционную картину. Расстояние у измерьте между максимумом порядка m ицентральным максимумом (m = 0) на экране по разные стороны от центрального дифракционного максимума (см. рис. 6) для значений m = 1,2,3,4,5. Результаты измерений занесите в таблицу 2. По формуле (8) и по известному значению длины волны лазерного излучения λсреднее рассчитайте период дифракционной решетки d. Заполните таблицу 2. Найдите среднее значение d среднее по всем 10 проведенным измерениям.
Таблица 2
| m | Вправо от центрального максимума | Влево от центрального максимума | ||||||
| y1 | d1 | y 1 | d1 | |||||
| y 2 | d2 | y 2 | d2 | |||||
| y 3 | d3 | y 3 | d3 | |||||
| y 4 | d4 | y 4 | d4 | |||||
| y 5 | d5 | y 5 | d5 |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
ВНИМАНИЕ! В работе применяется лазерное излучение. Категорически запрещается смотреть непосредственно на выходное отверстие лазера, т.к. при прямом попадании света в глаза возможен ожог сетчатки глаза.
1. Ознакомиться с экспериментальной установкой и зарисовать ее схему.
2. Установить щель шириной 0,1 мм строго перпендикулярно направлению падающего света.
3. Измерить расстояние от щели до экрана. L должно быть не меньше 1 метра.
4. Закрепить на экране миллиметровую бумагу.
5. С разрешения преподавателя включить лазер.
6. Зарисовать дифракционную картину и заменить миллиметровку на экране.
7. Установить ширину щели 0,15 мм. Зарисовать дифракционную картину и заменить миллиметровку на экране.
8. Измерить расстояние х между двумя минимумами одного порядка по разные стороны от центрального дифракционного максимума для значений k = 1,2,3,4,5. Занести данные в таблицу1.
9. По формуле (5) рассчитать значение длины волны лазерного излучения λ. Заполнить таблицу 1.
10. Найдите среднее значение λсреднее по всем 10 проведенным измерениям.
11. Заменить щель дифракционной решеткой. Расположить решетку строго перпендикулярно направлению падающего света.
12. Зарисовать дифракционную картину и выключить лазер
13. Измерить расстояние y между максимумом порядка m ицентральным максимумом (m = 0) на экране по разные стороны от центрального дифракционного максимума для значений m = 1,2,3,4,5. Результаты измерений занесnb в таблицу 2.
14. По формуле (8) и по известному значению длины волны лазерного излучения λсреднее рассчитать период дифракционной решетки d.
15. Заполнить таблицу 2.
16. Найти среднее значение d среднее по всем 10 проведенным измерениям.
17. Cделать выводы по работе и оформить отчет.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Опишите механизм возникновения вынужденного излучения атомов.
2. Укажите основные свойства индуцированного излучения.
3. Какое состояние называется инверсной заселённостью уровней?
4. Опишите устройство и принцип действия газового лазера.
5. Каково назначение резонатора в лазере?
6. Укажите возможности применения лазера в медицине.
7. Напишите условие возникновения дифракционных минимумов на щели. Поясните эту формулу.
8. Как с помощью оптической щели определяют длину волны лазерного излучения?
9. Напишите условие возникновения дифракционных максимумов на дифракционной решетке. Поясните эту формулу.
10. Что такое период дифракционной решетки? Как его найти?
11. Как вычислить средние значения полученных величин?
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ И РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Блохина, М.Е. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике / М.Е. Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В. Мансурова. - М.: Дрофа., 2001. - 288 с. (Раздел 8. стр. 252 -261).
2. Ремизов, А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко.- М.: Дрофа, 2003. - 558 с. (Глава 20. § 20.1 стр. 365-367).
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Волны. Оптика./ М.: Наука, 1998. - 256 с. (Часть 3. Глава 5. § 5.5, § 5.6 стр.156-173).
2. Саржевский А.М. Оптика. Том 2./ Минск: Изд-во "Университетское", 1986. - 319 с. (Раздел 10. Глава 35. стр.267 - 297).
