4 семестр / lab3
.docМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИШПР |
(наименование отделения / школы) |
21.03.01 Нефтегазовое дело |
(направление / специальность) |
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА НА БИПРИЗМЕ ФРЕНЕЛЯ |
(номер / название лабораторной работы) |
Вариант: |
5 |
(номер вашего варианта) |
Дисциплина: |
физика |
|
(наименование дисциплины) |
Студент: |
О-2Б12 |
Бочкарев В.Д. |
|
|
(номер группы) |
(фамилия, инициалы) |
(дата сдачи) |
Руководитель: |
Доцент |
Филимонова В.С. |
|
|
(должность, уч. степень, звание) |
(фамилия, инициалы) |
|
Томск – |
2023 |
(город, год) |
Цель работы
Сформулировать гипотезу исследования, получить интерференционную картину с помощью бипризмы Френеля, рассчитать длину волны источника света и преломляющего угла бипризмы |
Приборы и принадлежности
газовый лазер, укрепленный на оптической скамье, бипризма, линза, экран, сантиметровая линейка |
Теоретические сведения
(необходимо пояснить все величины, входящие в формулы)
Необходимым условием интерференции является |
Когерентность: равенство частот волн и постоянство разности начальных фаз. |
Координаты максимума интенсивности света |
xmax=(ml)/d, где m – порядок интерференционного максимума, – длина волны в середе, заполняющей пространство, l – расстояние от источников света до экрана, d – расстояние между источниками света. |
Координаты минимума интенсивности света |
xmin=((m+0,5)l)/d, где m – порядок интерференционного максимума, – длина волны в середе, заполняющей пространство, l – расстояние от источников света до экрана, d – расстояние между источниками света. |
Ширина интерференционной полосы |
Это расстояние между соседними минимумами интенсивности волн. x=(l)/d, где – длина волны в среде, заполняющей пространство, l – расстояние от источников света до экрана, d – расстояние между источниками света |
Длина волны излучения лазера |
=(xd)/l, где l – расстояние от источников света до экрана, d – расстояние между источниками света, x – ширина интерференционной полосы |
Преломляющий угол призмы |
=d/(2a(n-1)), где d – расстояние между источниками света, a – расстояние от источника света до бипризмы, n – показатель преломления материала бипризмы. |
Покажите ход лучей через бипризму |
|
Приведите рисунок к расчету интерференционной полосы |
x=(Nx-Nx+1) *c=(|N1-N2|) *0,001, где Nx – показания на микрометре в делениях первого штриха, Nx+1 – показания на микрометре в делениях следующего штриха, c – цена деления микрометра |
Экспериментальная часть
Таблица
№ п/п |
d, м |
N (дел) |
N (дел) |
х, м10–5 |
l, м |
а, м |
, м |
, рад |
1 |
0,00077 |
64 |
|
|
1,4 |
0,1 |
473*10-9 |
1 |
2 |
73 |
9 |
0,009 |
|||||
3 |
81 |
8 |
0,008 |
|||||
4 |
89 |
8 |
0,008 |
|||||
5 |
97 |
8 |
0,008 |
|||||
6 |
106 |
9 |
0,009 |
|||||
7 |
113 |
7 |
0,007 |
|||||
8 |
119 |
6 |
0,006 |
|||||
9 |
127 |
8 |
0,008 |
|||||
10 |
136 |
9 |
0,009 |
|||||
ср. знач. |
100,5 |
8 |
0,008 |
Погрешность определения длины волны лазерного излучения: |
m/=mx/x+md/d+ml/l. m=(mx/x+md/d+ml/l)*=(0,00000001/0,00000008+0,0001/0,00077+0,01/1,4)*473=(0,125+0,1299+0,0007)*473 =0,256*473=121 |
Результат в стандартной форме |
473 (±121) *10-9 м |
Вывод
Сформулирована гипотеза исследования, с помощью лабораторного стенда получена интерференционная картина, по средствам бипризмы Френеля, рассчитана длину волны источника света, равная 473 (±121) *10-9 м, и преломляющего угла бипризмы, равного 1 рад. Рассчитана погрешность измерения, полученный результат с учетом погрешности 473 (±121) *10-9 м, совпадает с указанной в теоретическом материале длиной волны 632,8. |