Ученики на Учителя.com


Лабораторный практикум "Наблюдение дифракции света"

Лабораторный практикум № 10
Наблюдение дифракции света
Цель работы: провести наблюдение дифракции световых волн на
щели с прямыми краями и на круглом отверстии.
Оборудование: оптическая скамья, источник света, рейтер
(подставка), слайд-рамка с комплектом масок (никелевая пластина
с буквой F), слайд-рамка с комплектом отверстий, соединительные
провода, выпрямитель ВУ-4М (источник тока).
Ход работы:
I. Наблюдение дифракции на щели с прямыми краями.
1. Установите источник света на краю оптической скамьи и
подключите его к источнику тока.
2. Закройте источник света слайд-рамкой с набором масок
так, чтобы свет проходил через щель.
3. На другом конце скамьи укрепите рейтер и поместите на
него слайд- рамку с комплектом отверстий так, чтобы в
центре была щель наименьшей ширины.
4. Закрепите скамью в пенале наклонно, опустив источник
света внутрь пенала.
5. Глядя сквозь щель, как через окуляр, на светящееся
отверстие маски, опишите наблюдаемую дифракционную
картину.
Примечание: Светлые участки дифракционной картины-
максимумы освещенности, темные- минимумы.
6. Как изменяется яркость светлых участков от середины к
краям.
7. Закрепите на рейтере щель большей ширины и опишите
дифракционную картину.
8. Сделайте вывод о том, как ширина щели влияет на
дифракционную картину: расстояние между максимумами,
ширину максимумов и их яркость.
II. Наблюдение дифракции световой волны на круглом
отверстии.
1. На источнике света установите слайд-рамку с масками так,
чтобы свет проходил через отверстие круглой формы.
2. Рейтер с другой слайд-рамкой поместите примерно посередине
оптической скамьи, причем в центре рейтера должно быть
отверстие наименьшего диаметра.
3. На другом краю оптической скамьи установите рейтер с
линзой.
4. Перемещая средний рейтер вдоль скамьи, добейтесь четкого
изображения краев круглого отверстия.
Примечание: В этот момент плоскость отверстия
отображается линзой и оптической системой глаза на
сетчатку глаза. Такое расположение соответствует
применимости приближения геометрической оптики - в
отверстии укладывается очень большое число зон Френеля.
5. Сместите рейтер вдоль скамьи и получите расположение, при
котором в отверстии укладывается небольшое число зон
Френеля: дифракционная картина принимает кольцевую
структуру.
6. Опишите наблюдаемую дифракционную картину, учитывая,
что при нечетном числе зон Френеля центр колец светлый, при
четном - темный.
7. Определите число зон Френеля по числу колец в
дифракционной картине.
Примечание: Если темный центр окружен единственным
светлым кольцом, в отверстии умещаются две зоны Френеля,
если двумя светлыми кольцами, то зон будет четыре.
8. Если в центре дифракционной картины получилось темное
пятно-пятно Пуассона, передвигайте средний рейтер вдоль
скамьи до тех пор, пока в центре картины не появится четкое
светлое пятно.
9. Не меняя положения рейтеров, установите на среднем рейтере
рамку с отверстием большего диаметра.
10. Опишите наблюдаемую дифракционную картину.
11. Сделайте вывод о том, как влияет диаметр отверстия на
дифракционную картину.
12. Сделайте рисунки наблюдаемых дифракционных картин на
щели и на круглом отверстии.
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: