- •Лабораторный практикум по курсу общей физики
- •Часть III (оптика)
- •Введение
- •Лабораторная работа 3.1 Кольца Ньютона
- •Теоретическое введение
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3.2 Дифракция Френеля
- •Теоретическое введение
- •Метод зон Френеля
- •Зонная пластинка Френеля
- •Дифракция Френеля на круглом непрозрачном диске
- •Размеры зон Френеля
- •Описание лабораторной установки.
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Дифракция Френеля на круглом отверстии.
- •Дифракция Френеля на круглом диске. Пятно Пуассона.
- •Дифракция Френеля на прямоугольных диафрагмах и экранах.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3.3 Дифракция Фраунгофера
- •Теоретическое введение
- •Дифракция Фраунгофера на щели.
- •Дифракция на двух и многих щелях. Дифракционная решетка
- •Лабораторная установка.
- •Задания для выполнения работы
- •Дифракция Фраунгофера на щели.
- •Дифракция Фраунгофера на двух щелях.
- •Дифракционная решетка.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3.4 Поляризация света. Проверка закона Малюса
- •Теоретическое введение
- •Если смотреть навстречу направлению распространения света вектор поворачивается по часовой стрелке.
- •Способы получения линейно-поляризованного света
- •1. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера
- •Закон Брюстера
- •2. Поляризация при двойном лучепреломлении. Поляроиды
- •Призма Николя
- •Анализ поляризованного света. Закон Малюса
- •Пример практического применения явления поляризации света Явление вращения плоскости поляризации оптически активными веществами
- •О писание лабораторной установки
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3.5 Изучение законов теплового излучения
- •Теоретическое введение
- •Основные количественные характеристики теплового излучения
- •Законы теплового излучения Закон Кирхгофа
- •Формула Планка
- •Закон смещения Вина
- •2А. Описание лабораторной установки
- •2А.1 Конструкция установки, порядок включения
- •2А.2 Физические принципы работы.
- •3А. Задания и порядок выполнения работы
- •2Б. Описание лабораторной установки
- •2Б.1 Измерение температуры оптическим пирометром
- •3Б. Задания и порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3.6 Внешний фотоэффект
- •Теоретическое введение Внешний фотоэффект и его закономерности.
- •Теория метода измерения
- •Вольтамперная характеристика
- •Световая характеристика
- •Зависимость задерживающего напряжения от частоты излучения
- •Вариант а Лабораторная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная установка
- •Лабораторная работа 3.7 Определение показателя преломления стекла призмы и дисперсии призмы
- •Теоретическое введение Нормальная и аномальная дисперсия
- •Показатель преломления призмы.
- •Поглощение света.
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Спектр атома водорода
- •Теория Бора для атома водорода
- •Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний)
- •Второй постулат Бора (правило частот)
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы Градуировка монохроматора
- •Изучение спектра водорода и определение постоянной Ридберга.
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Образец оформления протокола
- •Кольца Ньютона
- •Содержание
О писание лабораторной установки
Источником света в данной установке является полупроводниковый лазер (Л), который генерирует монохроматическое ( ), линейно поляризованное излучение. Пройдя сквозь анализатор (поляризатор) (А), свет попадает на фотодиод (ФД), ток которого прямо пропорционален интенсивности падающего света.
Задания и порядок выполнения работы
Провести исследование лазерного излучения. Для этого, вращая анализатор (поляризатор), через каждые 10 регистрируют величину фототока . На участках, где фототок приближается к нулю, измерения проводят через каждые 5. Данные занести в таблицу.
Таблица для записи экспериментальных данных
№ п/п |
, градусы |
, |
cos2 |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: значения cos2 = f() даны в приложении к работе.
Построить график зависимости силы фототока от угла положения анализатора.
Экспериментально проверить выполнение закона Малюса.
Для этого построить график экспериментальной зависимости , где – максимальное значение силы фототока, - величина фототока при угле поворота анализатора - . На этом же графике построить зависимость , которая должна быть при условии выполнения закона Малюса. Сравнить полученные зависимости. Сделать вывод.
Контрольные вопросы
Какой свет называется естественным, линейно-поляризованным?
Какой свет называется частично-поляризованным?
Какими способами можно получить линейно-поляризованный свет?
Сформулируйте закон Брюстера.
В чем заключается явление двойного лучепреломления?
Каково устройство и принцип работы призмы Николя?
Что такое поляроиды?
Что называется поляризатором и анализатором и какова их роль?
Какому закону подчиняется интенсивность луча, прошедшего через поляризатор и анализатор?
Что называется вращением плоскости поляризации света? Какие параметры определяют угол поворота плоскости поляризации света?
Лабораторная работа № 3.5 Изучение законов теплового излучения
Работа представлена в двух вариантах А и Б
Цель работы:
А) Изучить законы теплового излучения; освоить методику измерения и измерить спектральную зависимость испускательной способности серого тела; проверить выполнение закона Стефана – Больцмана и закона смещения Вина.
Б) Изучить законы теплового излучения; освоить метод измерения температур оптическим пирометром; определить постоянную Стефана – Больцмана.
Оборудование:
А) лабораторная установка для изучения законов теплового излучения,
Б) оптический пирометр; лампа накаливания; ваттметр; блок питания.