Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Метод проведения эксперимента ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Согласно двойственной корпускулярно-волновой природе света, соотношение неопределенностей имеет место и для фотонов - квантов электромагнитного излучения. Его можно установить из опыта с дифракцией света на щели. Пусть плоская волна падает- на щель шириной a - (рис.1). После щели плоская волна превратится в набор плоских волн, идущих во всевозможных направлениях. На экране Э вследствие интерференции этих волн получится дифракционная картина. Угловое положение первого минимума φ1 подчиняется интерференционному условию: (2) Угловое положение произвольного минимума φm (m = 1, 2, 3…) определяется из равенства: (3) Это означает, что разность хода Δm между лучами, идущими от краев щели, должна составлять целое число длин волн. Так как в дифракционной картине чередуются несколько максимумов и минимумов, диапазон углов φ на которые "рассеивается" излучение, превышает φ1 (т.е. ) (4) Выражение (4) есть соотношение неопределенностей для волн любой физической природа (электромагнитной, волн де Бройля, и т.п.). Так как наибольшая интенсивность, т.е. большая часть энергии прошедшей волны, будет в центральном дифракционном максимуме (нулевого порядка), максимумами высших порядков можно пренебречь и считать, что неопределенность определяется углом т.е. (5) Описание экспериментальной установки Схема экспериментальной установки приведена на рис 1. Испускаемый лазером пучок фотонов проходит через калиброванную щель и попадает на экран Э (лист миллиметровой бумаги). Неопределенность положения фотона после прохождения щели шириной " а " равна Δx - размеру центрального дифракционного максимума. Выразив угол φ через, Δx получим: (6) Соотношение неопределенностей с учетом выражения (5) имеет вид: или (7) Оно связывает неопределенность положения фотона при прохождёнии щели, равную размеру щели a, с неопределенностью его импульса, равную примерно т.е. через угловой размер центрального дифракционного максимума. Его можно записать также в виде: (8) где Порядок выполнения работы 1. Изучить техническое описание (ТО) и инструкцию по эксплуатации (ИЭ) используемого в работе лазера. 2. Включить лазер в соответствии с порядком включения по ИЭ. 3. Установить на пути луча вблизи лазера щель переменной ширины, а за ней - экран. 4. Измерить ширину центрального дифракционного максимума в зависимости от размера щели: а)Съюстировать установку таким образом, чтобы луч лазера проходил через щель на экран. При этом для увеличения точности эксперимента экран установить на расстоянии около 1 метре щели. б) Изменяя размер щели “а” с помощью барабана, определить нижнюю и верхнюю границы amin и amax при которых наблюдается дифракционная картина и возможно измерение ширины центрального дифракционного максимума. в) Изменяя размер щели “ a ” в пределах от amin до amax сделать не менее 15 измерений ширины центрального максимума. Результаты измерений внести в таблицу. г) Измерить линейкой расстояние L от щели до экрана (не менее 3-х раз). 5. Рассчитать величину , принимая λ = 0,633 мкм, и сравнить с теоретической величиной.
Контрольные вопросы
|