Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить радиус кривизны линзы по интерференционным кольцам Ньютона.

ОБОРУДОВАНИЕ: Обойма с линзой и плоскопараллельной пластинкой, оптическая скамья, гелий-неоновый лазер, короткофокусная  линза, экран.

 ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Включите тумблер «Сеть» оптического квантового генератора.
2. Установите держатель 3 (рис.3) на расстоянии 80-90 см от лазера 1.
3. Передвигая линзу-расширитель 2, установите расстояние a = 30-50 см и добейтесь четкого изображения интерференционных колец на экране 4.
4. Измерьте расстояния a и b и запишите данные в таблицу.
5. Измерьте радиусы 7-8 колец r_k’и данные занесите в таблицу. (Удобнее измерять диаметры с последующим перерасчетом).

Таблица

a =        ; b =                ; l= 0,6328×10^-6 м.

6. Выключите установку.
7. Рассчитайте истинные радиусы r_k колец по формуле (11) и квадраты радиусов r_k² .

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Ручная обработка.

1.1. Постройте график зависимости r_k² = f(k): начертите оси, выберите нужный масштаб и нанесите на график экспериментальные точки ( k , r_k² ).

1.2. Через экспериментальные точки проведите усредняющую прямую так, чтобы точки ложились на минимальном расстоянии по обе  стороны от прямой.

1.3. Определите по графику угловой коэффициент прямой A зависимости r_k² = f(k).

1.4. По данным расчета углового коэффициента A и с учетом  формулы (10) определите радиус R кривизны линзы.

2. Обработка на ЭВМ.

2.1. При наличии программы обработки линейных зависимостей методом наименьших квадратов на ЭВМ, введите в программу в соответствие с инструкцией полученные данные (аргумент — k ,функция — r_k² ). Определите параметры линейной зависимости А и В.

2.2. По данным расчета углового коэффициента A и с учетом формулы (10) определите радиус R кривизны линзы.

2.3. Постройте график зависимости r_k² = f(k): начертите оси, выберите нужный масштаб и нанесите на график экспериментальные  точки ( k , r_k² ).

2.4. Проведите на графике прямую в соответствии с вычисленными параметрами. Данная прямая будет оптимальным графиком зависимости квадрата радиуса  темного кольца r_k² от номера кольца k.

2.5. Определите доверительную погрешность для R, пользуясь правилом нахождения косвенных погрешностей: зная S(A) — среднеквадратичное отклонение углового коэффициента и пренебрегая погрешностью длины волны.

ВЫВОДЫ

1. Запишите результат определения R в стандартной форме.
2. Пользуясь графиком и формулой (9), оцените величину зазора d.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие источники света являются когерентными?
2. В чем состоит явление интерференции света? Выведите условия максимума и минимума амплитуды результирующей волны при интерференции?
3. Почему кольца Ньютона называют «линиями равной толщины»?
4. Выведите формулу для определения радиуса колец Ньютона. Сделайте соответствующий чертеж
5. Получите рабочую формулу. Как определяется истинный радиус колец Ньютона в данной работе?