Изучение интерференции лазерного излучения

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)

Кафедра Физика

ОТЧЕТ

Лабораторная работа по курсу общей физики ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Проверил        Выполнил

Преподаватель        Студент гр. 231-5

         Бурнашов А.В.                 Максименко И.В

«17» Марта 2022 г.        «17» Марта 2022 г.

2021

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ        3

1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ        4
2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ        5
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ        6
4. РАСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ        7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        9

ВВЕДЕНИЕ

Целью настоящей работы является изучение интерференции электромагнитных волн видимого диапазона и исследование характеристик интерференционной картины.

1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ

Для получения картины интерференции лазерного излучения собирается установка по схеме, изображенной на рис. 1.1. Установка состоит из гелий-неонового лазера, используемого в качестве источника монохроматического когерентного излучения, рамки с набором пар щелей, укрепленной на перемещающемся в трех плоскостях столике и экрана. Все детали установки расположены на оптической скамье, на которой имеется шкала с миллиметровыми делениями.

[pic 1]

1. Лазер;
2. Пары щелей;
3. Экран;
4. Оптическая скамья;

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема установки

Методика эксперимента заключается в следующем: получить интерференционную картину на установке используя первую пару щелей, провести измерения, располагая пару щелей на разных расстояниях до экрана, провести измерения с разными парами щелей при одинаковом расстоянии до экрана, рассчитать требуемые величины и проанализировать результаты.

1. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Выражение для расчета длины волны:[pic 2]

где ∆h – ширина одной полосы интерференции,

𝑙 – расстояние от щелей до экрана, d – расстояние между щелями.

Для расчета среднего значения длины волны:

[pic 3]

Расчет абсолютной погрешности измерения длины волны:[pic 4]

(2.1)

(2.2)

Формула для расчета относительной погрешности измерения длины волны:

[pic 5]

Для расчета расстояния между щелей используем формулу:

[pic 6]

Выражение для расчета отличия фактических периодов и вычисленных опытным путем:

[pic 7]

где 𝜎(𝑑) – значение погрешности, в данной работе возьмем равное 1 ∗ 10−5.

(2.3)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

1. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ

В следствие проделанной работы были получены результаты, которые были представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты измерений

Установив фиксированное расстояние до экрана, проведем новые замеры для каждой пары щелей, измеренные данные приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты измерений для всех пар щелей