Przejdź do treści
Badanie zjawisk dyfrakcji i interferencji światła
Informacje do doświadczenia
- Numer stanowiska w pracowni: 323 (sala 221).
- Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [2].
- Doświadczenie wykonać na podstawie opisu (pobierz instrukcję).
- Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).
- Długość fali lasera wynosi λ = 650 nm.
- Regulacji natężenia światła dokonuje się skręcając polaryzator znajdujący się na końcu lasera.
- Na stanowisku pomiarowym znajdują się trzy ramki zawierające: układ siedmiu pojedynczych szczelin o szerokościach 30/40/60/80/100/150/200 μm, układ trzech podwójnych szczelin oraz układ 2, 3, 4, 5 i 40 szczelin.
Przebieg doświadczenia
- Uruchomić komputer, laser oraz zasilanie interfejsów pomiarowych.
- Włączyć program Science Workshop i otworzyć plik o nazwie interfer.sws.
- Sprawdzić, czy promień lasera pada na detektor światła. W razie potrzeby skorygować jego położenie.
- Ustawić w torze światła ramkę z pojedynczymi szczelinami. Dokonać pomiaru odległości y pomiędzy płaszczyzną czujnika światła a szczeliną.
- Za pomocą pokrętła ustawić najszerszą szczelinę w promieniu lasera.
- Przesunąć czujnik światła na koniec zakresu (na skraj uzyskanego obrazu dyfrakcyjnego).
- W programie włączyć rejestrację sygnału i przesunąć czujnik światła jednostajnym, powolnym (mniej niż 0,5 mm/s) ruchem na drugi kraniec obrazu dyfrakcyjnego.
- Zakończyć rejestrację w programie komputerowym. W razie konieczności powtórzyć pomiar przy innym natężeniu światła i obrocie polaryzatora. Odczytać z wykresów położenia osłabień dyfrakcyjnych xPn oraz xLn odpowiednich rzędów n.
- Powtórzyć pomiar dla dwóch kolejnych szczelin.
- Na statywie ustawić ramkę z trzema podwójnymi szczelinami. Dokonać pomiaru odległości y pomiędzy czujnikiem a ramką.
- Zarejestrować obrazy interferencyjne dla dwóch wybranych par szczelin.
- Wyznaczyć położenie otrzymanych wzmocnień interferencyjnych xPn oraz xLn odpowiednich rzędów n.
- Na statywie umieścić ramkę z 2, 3, 4, 5 i 40 szczelinami. Zarejestrować i porównać obraz uzyskany dla 2 i 5 szczelin.
Opracowanie wyników
- Wyznaczyć wartości szerokości szczelin odpowiadające uzyskanym rzędom osłabień.
- Dla każdej szczeliny wyznaczyć średnią arytmetyczną z obliczonych wartości oraz ich niepewność. Przedstawić ostateczne wyniki.
- Z pomiaru dla podwójnych szczelin wyznaczyć odległości między nimi dla otrzymanych rzędów wzmocnień. Obliczyć ich średnią wraz z niepewnością.
- Przedstawić ostateczne postaci wyników.
- Zapisać wnioski.