Описание установки и порядок выполнения работы

Работа выполняется на установке, изображенной на Рис. 4, где 1 – лазер ЛГ-56, 2 – экран с микрообъективом (линза с очень малым фокусным расстоянием, используемая для увеличения угла расхождения лазерного пучка), 3 – плоскопараллельная пластинка.

Экран и пластинка укрепляются в держателях и могут перемещаться по оптической скамье.

1. Для выполнения работы установите пластинку на расстояние порядка 1,5 м от выходного окошка лазера перпендикулярно направлению лазерного пучка так, чтобы отраженный от пластинки пучок попадал в центр выходного окошка лазера. Затем на расстоянии 5 см от лазера укрепите экран с микрообъективом. При правильной установке пластинки и экрана на последнем появится система интерференционных колец, центры которых совпадают с центром микрообъектива. Небольшими перемещениями объектива и экрана добейтесь четкой картины колец. Пронумеруйте на экране темные кольца, положив порядок наибольшего из них m=1, а следующих по мере убывания радиуса: m-2, 3, 4, 5, … и т.д.

2. Пользуясь нанесенными на экране шкалами, измерьте радиусы нескольких (пяти – семи) колец. Измерения занесите в таблицу.

Таблица

3. Для каждого номера кольца вычислите среднее значение радиуса (r_m) _ср, квадраты средних радиусов и постройте график зависимости от номера кольца m.

4. Определите из графика угловой коэффициент наклона прямой.

5. По известной длине волны излучения лазера , толщине пластинки d, измеренному расстоянию L и угловому коэффициенту наклона прямой, с помощью формулы (13) рассчитайте показатель преломления материала пластинки.

6. Оцените погрешность найденной величины n.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Кольца каких номеров вы наблюдаете в вашем опыте? (Указание: см. (11))

2. Почему используя лазерный свет, можно получить интерференцию при большой толщине пластинки?

3. Почему это невозможно для обычных источников?

4. Мыльные пузыри переливаются разными цветами при любом освещении. А какова предельная толщина пластинки, в которой можно наблюдать интерференцию при освещении ее рассеянным дневным светом?

5. Можно ли в вашем опыте обойтись без лазера, используя обычный источник света, например Солнце?