Схема эксперимента

Пусть излучение точечного источника S, сформированного линзой Л1, (рис.4.1), отражается от плоскопараллельной пластины П. Волны, отраженные от передней и задней поверхностей пластины, дают на экране Э интерференционную картину в виде концентрических темных и светлых колец с центрами на оси пучка. Эту картину можно рассматривать как результат сложения волн, испущенных источниками S ₁ и S ₂, являющимися изображениями источника S в передней и задней поверхности пластины. Расчет радиуса r _к кольца, соответствующего k-му порядку интерференции при условии r _к < l и h < l приводит к выражению:

r _к² = l ² (8 n ² - k ×4 n l₀/ h) (4.1)

Из (4.1) следует, что r _k² линейно зависит от k. Пронумеровав последовательно кольца, получим линейную зависимость r _k² от номера кольца N. Угловой коэффициент графика зависимости r _k² от N:

(4.2)

Соберите схему согласно рис.4.1 (Л1 в модуле 5). Установите пластину (объект 5) в поворотном столике (модуль 13). Ручкой поворота и винтом наклона столика установите светлое пятно отраженного лазерного излучения в центре экрана Э модуля 5. Перемещая пластину вдоль оптической скамьи, наблюдайте изменение радиусов интерференционных колец на экране. Подберите значение l, удобное для измерений.

Измерьте радиусы всех видимых на экране темных колец. Для измерения каждого радиуса сделайте 4 отсчета по шкалам экрана (сверху, снизу, справа и слева от центра экрана) и усредните результат. Постройте график зависимости r _N² (N), найдите угловой коэффициент графика. Используя (4.2), определите показатель преломления пластины. Толщины h пластины измерьте штангенциркулем, длина волны l₀ = 651 нм. При определении 1 нужно учесть конструкцию объекта 5 и по положению риски столика найти положение отражающих поверхностей пластины.

Результаты представить в виде:

Таблица.4.1

Из графика .

.

Сделать вывод по полученному значению показателя преломления пластины.