Программа подготовки студентов В-1 потока к лабораторной работе № 7 «Интерференция когерентных световых волн, отраженных от плоскопараллельной стеклянной пластинки»

В конспекте приводим ответы и выполняем действия (по пунктам).

1. Почему в оптике при решении задач интерференции и дифракции наибольшее внимание уделяется интенсивности?

Как определяется эта физическая величина, с какой характеристикой электромагнитной волны связана и как именно?

Рассмотрите задачу о сложении двух электромагнитных волн , в которых колебания светового вектора происходят по гармоническому закону

, ,

здесь .

Выведите формулу для интенсивности суммарного волнового поля

. (1)

Постройте график зависимости , считая разность фаз колебаний

изменяется от до .

2. Рассмотрите интерференционный опыт Юнга (опыт с двумя щелями). Выведите формулу для распределения интенсивности

. (2)

3. Как вводится оптический путь?

Какими рассуждениями проводится обобщение соотношения (2) к виду

. (3)

Примечание: далее для обозначения оптической разности хода будем пользоваться сокращением ОРХ.

4. Рассмотрите интерференционный опыт с плоскопараллельной пластинкой (см. Описание лабораторной работы № 7).

На большом рисунке тщательно выполните построение хода интерферирующих волн.

Выведите зависимость оптической разности хода (ОРХ) от угла падения α волн на пластинку .

Постройте качественно график зависимости ОРХ (α), считая .

Постройте качественно график зависимости . Сформулируйте условие минимума интенсивности и выведите формулу для квадрата диаметра темных колец

здесь .

Почему интерференционная картина обладает симметрией?

5. На третьей странице приведена черно-белая фотография интерференционной картины, которая будет наблюдаться на опыте (белые на Вашей фотографии кольца будут окрашены в красный цвет).

Определим диаметры темных колец. Для этого проведите на фотографии две взаимно перпендикулярные прямые, пересекающиеся в центре симметрии интерференционной картины. Измерьте линейкой диаметры темных колец. Результаты измерений (диаметр погрешность измерения) занесите в таблицу.

Номер кольца	Диаметр кольца, мм (по одному направлению)	Диаметр кольца, мм (по другому направлению)

Для каждого кольца вычислите среднее значение диаметра и погрешность измерения, занесите результаты Ваших вычислений в таблицу.

Далее вычислите квадраты диаметров и погрешности определения этих величин, занесите результаты в таблицу и постройте график . График приклеиваем к конспекту.

По графику вычислите .

Толщину пластинки считайте равной мм.

Выберите значения L и из одной строки следующей таблицы

Расстояние L от источника до экрана, м.	Длина волны света, мкм.

Вы выбрали L = м, = мкм.

Подставьте Ваши значения в формулу

и найдите показатель преломления (число погрешность измерения).

Укажите полученное Вами значение показателя преломления (число, погрешность измерения)

.

Если в процессе подготовки к лабораторной работе Вы не смогли, следуя этой программе, выполнить те или иные действия, письменно формулируем (на обратной стороне листов с программой) ответ на вопрос: выполнение каких именно действий вызвало у Вас непреодолимые затруднения.

Рис. к лабораторной работе № 7

Ч ерно-белая фотография интерференционной картины.

В реальной картине на месте белых колец будут наблюдаться красные кольца.