การใช้ FRESNEL BIPRISM

วัตถุประสงค์:ทำความคุ้นเคยกับแผนการรบกวนที่ได้จาก Fresnel biprism และการประยุกต์ใช้เพื่อกำหนดความยาวคลื่นของแสง

เครื่องมือและอุปกรณ์เสริม:แหล่งกำเนิดแสง - ก๊าซ ( เขา-เน่) เลเซอร์, Collimator, Converging Lens, Optical Bench, หน้าจอที่มีขนาดมิลลิเมตรพร้อมกับเวอร์เนีย, ไม้บรรทัด

บทนำ

การรบกวนของแสง- ปรากฏการณ์ของการลดลงหรือการขยายความเข้มของแสงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเฟสและทิศทางของการสั่น (โพลาไรซ์) ของคลื่นที่เพิ่มเข้ามา เงื่อนไขที่จำเป็นการเกิดขึ้นของรูปแบบการรบกวนที่อยู่นิ่ง (ซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงเวลาสังเกต) คือ การเชื่อมโยงกันของคลื่นนั่นคือการไหลประสานกันของกระบวนการคลื่นในเวลาและพื้นที่

คลื่นสีเดียวในอุดมคตินั้นสอดคล้องกันอย่างเคร่งครัด อย่างไรก็ตาม ไม่มีแหล่งกำเนิดจริงใดที่ผลิตแสงสีเดียวในอุดมคติ ดังนั้นคลื่นที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงอิสระจะสอดคล้องกันในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น τ COH . เวลาเชื่อมโยงกัน t ของ COG ถูกกำหนดเป็นเวลาที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในเฟสของคลื่นเพื่อให้ได้ค่าลำดับของ p ดังนั้น เวลาเชื่อมโยงกันของคลื่นที่อะตอมปล่อยออกมาเองตามธรรมชาติคือ t KO G » 10 - 8 วินาที ในช่วงเวลานี้คลื่นแพร่กระจายไปไกล ลฟันเฟือง = ค t COG เรียกว่า ความยาวการเชื่อมโยงกันหรือ ความยาวคลื่นรถไฟ, ที่ไหน กับคือความเร็วแสง การสังเกตการแทรกสอดของแสงเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงของรังสีน้อยกว่าความยาวเชื่อมโยงกันของแสงที่ใช้ ยิ่งคลื่นเข้าใกล้สีเดียวมากเท่าใด ความเชื่อมโยงทางโลกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

หากคลื่นแสงถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดที่กระจายเชิงพื้นที่ (เช่น จุดต่างๆ บนพื้นผิวที่ส่องสว่าง) แนวคิดนี้จะถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติที่เชื่อมโยงกันของคลื่น การเชื่อมโยงกันเชิงพื้นที่กำหนดโดยรัศมีการเชื่อมโยงกัน รฟันเฟือง. นี่คือระยะห่างสูงสุดระหว่างจุดต่างๆ ของพื้นผิวที่ส่องสว่าง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในความแตกต่างของเฟสถึงค่าของลำดับ p ก็แสดงว่า

ร COH = ,

โดยที่ l คือความยาวคลื่น j คือขนาดเชิงมุมของแหล่งกำเนิด

เพื่อให้ได้คลื่นแสงที่สอดคล้องกันโดยมีความสอดคล้องกันทางโลกและเชิงพื้นที่ที่จำเป็น จะใช้วิธีการแบ่งฟลักซ์แสงจากแหล่งหนึ่ง

ในบทความนี้ เราจะพิจารณาหนึ่งในวิธีการเหล่านี้ โดยอิงจากการใช้ Fresnel biprism (รูปที่ 1) ซึ่งเกิดจากปริซึมที่เหมือนกันสองอันที่มีมุมหักเหเล็กน้อยซึ่งมีฐานร่วมกัน

ลำแสงที่แยกออกจากแหล่งกำเนิดแสงเชิงเส้น สผ่านปริซึมด้านบนหักเหไปที่ฐาน (ลง) และกระจายต่อไปจากจุดหนึ่ง ส 1 - ภาพเสมือนจริง ส. ลำแสงอีกเหตุการณ์หนึ่งบนปริซึมด้านล่างหักเหและเบี่ยงเบนขึ้น จุดที่รังสีแตกออกจากลำแสงนี้คือจุด ส 2 ยังเป็นภาพเสมือนของแหล่งที่มา ส.

เนื่องจากความผันผวนที่สอดคล้องกัน ส 1 และ ส 2 เหมือนกันโดยสิ้นเชิง ลำแสงที่มาจากแหล่งจินตภาพเหล่านี้จะเชื่อมโยงกัน และเมื่อวางซ้อนกัน จะให้รูปแบบการรบกวนบนหน้าจอในรูปแบบของขอบการรบกวน - ค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดของการส่องสว่าง

ความกว้างของขอบเรียกว่าระยะห่างระหว่างค่าสูงสุดของสัญญาณรบกวนสองตัวที่อยู่ติดกัน (หรือค่าต่ำสุด) หากต้องการค้นหา ให้พิจารณากรณีทั่วไปของการแทรกสอดของคลื่นที่เล็ดลอดออกมาจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งที่สอดคล้องกัน ส 1 และ ส 2 เว้นระยะห่างกัน งจากกัน (รูปที่ 2)

ผลลัพธ์ของการเพิ่มกระบวนการคลื่นสองกระบวนการในแต่ละจุด รหน้าจอขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างเส้นทางของคลื่นที่มาถึงจุดนี้ หากความแตกต่างของการเดินทางคือ:

ส 2 พี - ส 1 พี = 2ม, (1)

ที่ไหน มเป็นจำนวนเต็ม l คือความยาวคลื่น แล้วที่จุด รจะเป็นการขยายแสงที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (ความสว่างสูงสุด) ตั้งแต่นั้นมา รคลื่นจะมาในเฟสเดียวกัน

ด้วยส่วนต่างการเดินทางเท่ากับ:

ส 2 พี - ส 1 พี = (2ม + 1) , (2)

ที่จุด รจะมีการลดทอนแสงสูงสุด (การส่องสว่างขั้นต่ำ) เนื่องจากคลื่นในกรณีนี้จะมาถึงจุดหนึ่ง รในระยะตรงข้าม

กำหนดความแตกต่างในเส้นทางของคลื่นที่มาถึงจุดหนึ่ง รนั่นคือค่า ส 2 พี - ส 1 พี, สามารถมาจากรูปสามเหลี่ยม ส 1 ส 1 ¢ พีและ ส 2 ส 2 ¢ พี. เรามีตามลำดับ

(ส 1 พี) 2 = ล 2 + (x - ) 2 ;

(ส 2 พี) 2 = ล 2 + (x + ) 2 .

เราได้ลบนิพจน์แรกออกจากนิพจน์ที่สอง

(ส 2 พี) 2 - (ส 1 พี) 2 = 2xd.

ความสัมพันธ์สุดท้ายสามารถแสดงเป็น

ส 2 พี - ส 1 พี = .

โดยมีเงื่อนไขว่าระยะทาง งน้อยเมื่อเทียบกับระยะทางจากแหล่งที่มาไปยังหน้าจอการสังเกต ลเราสามารถประมาณ ส 2 พี + ส 1 พี» 2 ลจากนั้นสำหรับความแตกต่างในเส้นทางของคลื่นเราสามารถเขียนได้:

ส 2 พี - ส 1 พี = x .

เพื่อให้ได้แถบสว่างบนหน้าจอตามเงื่อนไข (1) ความแตกต่างของเส้นทางนี้จะต้องเท่ากับจำนวนคู่ของครึ่งคลื่น:

x = 2ม. (3)

ในการรับแถบสีเข้มบนหน้าจอ ความแตกต่างของเส้นทางนี้จะต้องเท่ากับจำนวนคี่ของครึ่งคลื่น:

x = (2ม + 1) . (4)

ความสัมพันธ์ (3) และ (4) ทำให้สามารถกำหนดระยะห่างระหว่างขอบแสงสองขอบหรือมืดสองขอบ นั่นคือ กำหนดความกว้างของขอบรบกวน D เอ็กซ์. ตัวอย่างเช่นให้เรากำหนดระยะห่างระหว่างแถบสว่างสองแถบที่อยู่ติดกัน มและ ( ม+ 1). ใช้นิพจน์ (3) เราได้ระยะทาง x มและ x ม+ 1 ไปยังแถบเหล่านี้จากตรงกลางหน้าจอ:

x ม = มและ x ม + 1 = (ม + 1) .

แล้วระยะทาง D เอ็กซ์ระหว่างแถบแสงที่อยู่ติดกันจะเท่ากับ

ง เอ็กซ์ = x ม + 1 - x ม= ล . (5)

ความสัมพันธ์สุดท้ายใช้เพื่อกำหนดความยาวคลื่น l จาก D ที่รู้จัก เอ็กซ์, ลและ ง:

ล = ง. (6)

ระยะทาง งระหว่างแหล่งที่มาในจินตนาการสามารถวัดทางอ้อมได้โดยใช้เลนส์มาบรรจบกันซึ่งวางอยู่ด้านหน้าของหน้าจอเพื่อให้ได้ภาพจริงของแหล่งที่มา ส 1 และ ส 2 (รูปที่ 3) ในกรณีนี้ ตามสูตรการขยายเลนส์

ง = ง¢, (7)

ที่ไหน ง¢ – ระยะห่างบนหน้าจอระหว่างภาพต้นฉบับ ส 1 และ ส 2 , กและ ขคือระยะทางจากแหล่งกำเนิดถึงเลนส์และจากเลนส์ถึงหน้าจอตามลำดับ

เนื่องจากมุมหักเหของ biprism มีขนาดเล็ก (ตามลำดับของเศษส่วน) แหล่งจินตภาพ ส 1 และ ส 2 แห่งอยู่ในระนาบเดียวกับแหล่งกำเนิด สจากนั้นรังสีทั้งหมดจะหักเหด้วยมุมเดียวกันด้วย 2 เมื่อหักเห ค่า w ถูกเรียก ความกว้างเชิงมุมของโซนสัญญาณรบกวนจากการทดลอง มุม w สามารถกำหนดได้โดยการวัดขอบเขตของสนามสัญญาณรบกวน (ในรูปที่ 1 นี่คือพื้นที่ AB) และระยะทาง ล 2 ระหว่าง biprism และหน้าจอตลอดจนระยะห่าง งระหว่างแหล่งจินตนาการและระยะทาง ล 1 จากแหล่งที่มาสู่ biprism:

ว = 2 อาร์ค , (8)

ว = 2 อาร์ค . (9)

สูตรสามารถหาได้ง่ายจากการพิจารณาทางเรขาคณิต (ดูรูปที่ 1) จากความคล้ายคลึงกันของรูปสามเหลี่ยม (สำหรับมุมเล็ก ๆ) เราสามารถเขียนได้ดังนี้:

, .

การศึกษาการแทรกแซง

ทฤษฎีโดยย่องาน

การรบกวนของแสง

การรบกวนเป็นผลมาจากการซ้อนทับของคลื่นแสงสองคลื่นที่สัมพันธ์กัน ส่งผลให้จุดต่ำสุดปรากฏในบางแห่ง และจุดสูงสุดในบางแห่ง

การไหลที่ประสานกันในเวลาและพื้นที่ของกระบวนการสั่นหรือคลื่นหลายกระบวนการเรียกว่าการเชื่อมโยงกัน

การเชื่อมโยงกันได้รับความพึงพอใจจากคลื่นสีเดียว - คลื่นที่มีความถี่แน่นอนและคงที่อย่างเคร่งครัด ไม่จำกัดในอวกาศ

ความแตกต่างของเส้นทางเรขาคณิต Δl คือความแตกต่างของระยะทางที่รังสีเคลื่อนที่ไปยังจุดที่กำหนดจากสองจุด แหล่งที่มาที่แตกต่างกัน.

ความแตกต่างของเส้นทางแสงเป็นผลมาจากดัชนีการหักเหของแสงในตัวกลางที่ลำแสงเคลื่อนที่ด้วยความแตกต่างของเส้นทางทางเรขาคณิต

ประสบการณ์ของหนุ่มๆ

ปล่อยให้มีแหล่งที่มาที่เชื่อมโยงกันสองแหล่ง S 1 และ S 2 (ในรูปแบบของช่องแคบ) ซึ่งอยู่ที่ระยะ D จากหน้าจอ

เมื่อรู้ D และ λ เราคำนวณระยะทางระหว่างจุดสูงสุดที่อยู่ใกล้เคียง:

ถ้า แล้ว . แล้ว .

สำหรับจุดสูงสุดสองจุดที่อยู่ติดกัน ความแตกต่างของเส้นทางจะต้องเท่ากับจำนวนคู่ของครึ่งคลื่น ระยะห่างระหว่างยอดสองยอดที่อยู่ติดกันเรียกว่าความกว้างของขอบ

วงแหวนของนิวตัน

วงแหวนของนิวตันเป็นหนึ่งในรูปแบบหนึ่งของ "แถบที่มีความหนาเท่ากัน"

- รัศมีของวงแหวน

หากการสังเกตดำเนินการในรูปแบบสะท้อนแล้ว

เราแสดงความหนา h ในแง่ของรัศมีความโค้งของเลนส์:

เมื่อ n อากาศ = 1: ;

ค่าสูงสุดของการรบกวนในแสงสะท้อนจะสอดคล้องกับค่าต่ำสุดในแสงที่ส่องผ่าน และในทางกลับกัน

ข้อมูลเบื้องต้น

L = 4(ม.); λcr = 700(นาโนเมตร); λgreen = 550(นาโนเมตร); λsyn = 450 (นาโนเมตร);

ตารางผลการวัด

ประสบการณ์ของหนุ่มสาว (ตารางที่ 1) 1,5 1,87 1,47 1,20 2,67 1,7 1,65 1,29 1,06 2,35 1,9 1,47 1,16 0,95 2,11 2,2 1,27 1,00 0,82 1,82 2,5 1,12 0,88 0,72 1,60 2,7 1,04 0,81 0,67 1,48 3 0,93 0,73 0,60 1,33

วงแหวนของนิวตัน (ตารางที่ 2) 50 0,592 3,5 0,524 2,7 70 0,700 4,9 0,620 3,8 90 0,794 6,3 0,704 4,9 110 0,877 7,7 0,778 6,0 130 0,954 9,1 0,846 7,1 150 1,025 10,5 0,908 8,2 170 1,091 11,9 0,967 9,3 200 1,183 14,0 1,049 11,0

การคำนวณโดยละเอียดของปริมาณที่ต้องการทั้งหมด

ประสบการณ์ของหนุ่มๆ

ตามตารางที่ 1 เราสร้างกราฟของการพึ่งพาความกว้างของแถบ Δl กับมุมบรรจบกันของรังสีบนหน้าจอ Ψ

งาน #8

การศึกษาปรากฏการณ์ของการแทรกสอดของแสง

วัตถุประสงค์: กำหนดความยาวคลื่นของแสงสีแดงและสีเขียวโดยใช้ Fresnel biprism

ทฤษฎีคำถาม

ปรากฏการณ์ของการแทรกสอดของแสงประกอบด้วยความจริงที่ว่าเมื่อมีการเพิ่มการสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นแสงที่สอดคล้องกันสองคลื่น (หรือมากกว่า) ความเข้มจะถูกกระจายใหม่ในอวกาศ: ในบางสถานที่จะมีจุดสูงสุดในจุดต่ำสุดอื่น ๆ การรบกวนนั้นชัดเจนที่สุดในกรณีที่การสั่นของอิเล็กตรอนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นในทิศทางเดียวและแอมพลิจูดของคลื่นรบกวนทั้งสองจะเท่ากัน () ในกรณีนี้ ความเข้มคือ I = 4I 1 ที่จุดสูงสุด และ I = 0 ที่จุดต่ำสุด ความเข้มของแสงจะแปรผันตรงกับกำลังสองของแอมพลิจูดของเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า I=

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการสั่นของเวกเตอร์และสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เมื่อกำหนดเงื่อนไขการรบกวน จะเลือกเวกเตอร์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าผลกระทบของแสงต่ออวัยวะของการมองเห็น, แผ่นถ่ายภาพ, ตาแมวและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับนั้นถูกกำหนดโดยเวกเตอร์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก

คลื่นสองลูกถูกเรียกว่าเชื่อมโยงกันหากความแตกต่างของเฟส ณ จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศนั้นคงที่ในเวลา แหล่งกำเนิดแสงถูกเรียกว่าเชื่อมโยงกันหากปล่อยคลื่นแสงที่สอดคล้องกัน แหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติไม่ต่อเนื่องกัน

สามารถรับคลื่นแสงที่สอดคล้องกันได้โดยการแบ่ง (ด้วยความช่วยเหลือของการสะท้อนและการหักเหของแสง) คลื่นที่เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยหนึ่งการกระทำโดยแหล่งกำเนิดออกเป็นสองส่วน (รูปที่ 1) ราวกับว่าปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดที่สอดคล้องกันสองแห่ง

ให้คลื่นลูกแรกผ่านจากสองแหล่งที่เชื่อมโยงกันไปยังจุด P จุดหนึ่งในอวกาศในตัวกลางที่มีดัชนีการหักเหของแสง n 1 เส้นทาง ล. 1คลื่นลูกที่สองผ่านตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเห n 2 ทาง ล. 2.

หากเฟสเริ่มต้นของคลื่นทั้งสองมีค่าเท่ากับศูนย์ การสั่นแบบเวกเตอร์จะเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกันและความถี่การสั่นจะเหมือนกัน คลื่นแรกจะกระตุ้นการสั่นของความแรงของสนามไฟฟ้าที่จุด P, การสั่นครั้งที่สอง ., โดยที่ , , c คือความเร็วแสงในสุญญากาศ ความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน รเท่ากับ

E \u003d E 1 + E 2 \u003d E 01 + (1)

และจะแกว่งด้วยความถี่เดียวกับความเข้ม E 1 และ E 2 และแอมพลิจูดเท่ากับ

เนื่องจากความเข้ม I เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแอมพลิจูดแล้ว

โดยที่ความแตกต่างของเฟสระหว่างการสั่นของ E 1 และ E 2 ที่จุด P คือความยาวคลื่นในสุญญากาศ

ค่า =L เรียกว่าความแตกต่างระหว่างเส้นทางแสงที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน หรือความแตกต่างของเส้นทางแสง

จาก (3) จะเห็นได้ว่าความเข้มสูงสุด ณ จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศจะถูกสังเกตถ้า

()=1 (4)

หรือถ้าความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับจำนวนเต็มของความยาวคลื่นในสุญญากาศ:

; ม=0,1,2… (5)

ความเข้มต่ำสุด ณ จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศจะถูกสังเกตถ้า

()=-1 (6)

หรือถ้าความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับจำนวนเต็มครึ่งของความยาวคลื่นในสุญญากาศ:

; ม=0,1,2… (7)

เงื่อนไข (5) และ (7) เป็นเงื่อนไขสูงสุดและต่ำสุดตามลำดับ

หากแหล่งที่มาที่เชื่อมโยงกันสองแหล่งมีรูปแบบของรอยแยกแคบๆ ขนานกัน คลื่นทรงกระบอกที่ปล่อยออกมาเมื่อรวมเข้าด้วยกันจะให้รูปแบบการแทรกสอดในรูปแบบของแถบแสงและแถบสีเข้มสลับกัน

ให้หน้าจอ E ขนานกับระนาบที่ผ่านแหล่งที่มา S 1 และ S 2 แหล่งที่มาอยู่ในอากาศ (n 1 =n 2 =I); ล. - ระยะห่างระหว่างแหล่งที่มาที่เชื่อมโยงกัน S 1 และ S 2 ; d 0 คือระยะทางจากเส้นตรงที่เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดกับหน้าจอซึ่งสังเกตเห็นรูปแบบการรบกวน (l คือความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิด

การใช้รูปแบบการก่อตัวของรูปแบบการรบกวน (รูปที่ 2) และเงื่อนไข (5) คุณสามารถค้นหาระยะห่างระหว่างจุดกึ่งกลางของจุดสูงสุดที่ใกล้ที่สุดสองจุด (แถบแสง) หรือค่าต่ำสุด (แถบมืด) - ความกว้างของสัญญาณรบกวน ขอบ

ที่จุด 0 ของหน้าจอซึ่งตั้งฉากกับกึ่งกลางของส่วนที่เชื่อมต่อกับแหล่งที่มาจะมีค่าสูงสุดซึ่งเรียกว่าจุดศูนย์กลาง ที่จุด P ซึ่งอยู่ที่ระยะ x m จากจุดสูงสุดตรงกลาง ค่าสูงสุดที่มีจำนวน m จะสังเกตได้หากความแตกต่างของเส้นทางแสงของคลื่นเท่ากับจำนวนเต็มของความยาวคลื่น:

รูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่า

จาก (9) และ (10) จะได้ว่า

ตั้งแต่ l2d 0 .

จากนั้นจาก (11) ก็เป็นไปตามนั้น

ขึ้นอยู่กับ (8)

ระยะทางจากศูนย์กลางสูงสุดถึงสูงสุดของจำนวน m คือ

ระยะห่างระหว่างค่าสูงสุดหรือค่าต่ำสุดที่ใกล้ที่สุด (ความกว้างของขอบสัญญาณรบกวน) เท่ากับ

ในงานนี้ เพื่อให้ได้รูปแบบการแทรกสอด จะใช้ Fresnel biprism ซึ่งเป็นปริซึมคู่ที่มีมุมการหักเหของแสงขนาดเล็ก (30 ´)

ลำแสงที่ตกกระทบบน biprism (รูปที่ 3) จากช่อง S ซึ่งขนานกับขอบของมุมป้านเนื่องจากการหักเหของแสงจะแบ่งออกเป็นสองลำของคลื่นทรงกระบอกที่เชื่อมโยงกันราวกับว่าเล็ดลอดออกมาจากสองแหล่งที่เชื่อมโยงกันในจินตนาการ ( ภาพของสล็อต) S 1 และ S 2 การสั่นที่เกิดขึ้นในเฟส (ในเฟสเดียว) หากมุมป้านของ biprism ใกล้เคียงกับ 180 0 และมุมตกกระทบของ biprism มีขนาดเล็ก รังสีทั้งหมดจะเบี่ยงเบนไปในมุมเดียวกันระหว่างการหักเห: = (n-1),

โดยที่ n คือดัชนีหักเหของแก้ว biprism ในกรณีนี้ แหล่งจินตภาพ S 1 และ S 2 จะอยู่ในระนาบเดียวกันกับร่อง

ลำแสงที่เกิดขึ้นด้านหลัง biprism เหลื่อมกันบางส่วน ก่อตัวเป็นเขตรบกวน รูปแบบการรบกวนที่สังเกตได้บนหน้าจอเป็นการสลับแถบแสงและแถบมืด - สูงสุดและต่ำสุด (รูปที่ 2)

เมื่อกำหนดระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดที่เชื่อมโยงกัน l ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดถึงหน้าจอ d 0 และความกว้างของขอบสัญญาณรบกวน เราสามารถกำหนดความยาวคลื่นได้ตามสูตร

คำอธิบายการติดตั้ง

แผนภาพการติดตั้ง (รูปที่ 4a) สำหรับกำหนดความกว้างของขอบสัญญาณรบกวน ระยะทาง d 0 ประกอบด้วยไฟส่องสว่าง I, K, ช่องเลื่อน S, ตัวกรอง Ф, Fresnel biprism BP, ตาไมโครมิเตอร์ OM ในระนาบโฟกัส ซึ่งสังเกตรูปแบบการรบกวน ในการกำหนดระยะห่าง l ระหว่างภาพในจินตนาการของรอยแยกจะใช้เลนส์บรรจบกัน L (รูปที่ 4b, c) ที่มีความยาวโฟกัส 10–15 ซม. เพิ่มเติม อุปกรณ์ทั้งหมดวางอยู่บนแท่นวางออปติกในที่ยึดที่มีพอยน์เตอร์ เพื่ออ่านตำแหน่งของพวกเขา เครื่องมือสามารถเลื่อนขึ้นและลงในตัวยึดและยึดในตำแหน่งที่ต้องการได้

ความกว้างของขอบสัญญาณรบกวนและระยะห่างระหว่างภาพจริงของช่องแคบ l ’ วัดโดยใช้ไมโครมิเตอร์ตา ระยะห่างระหว่างแหล่งจินตภาพคำนวณโดยสูตรการขยายเลนส์แบบบาง:

โดยที่ a คือระยะทางจากเลนส์ L ถึงแหล่งกำเนิดจินตภาพ (ถึงรอยแยก)

b คือระยะทางจากเลนส์ถึงภาพจริง (ถึงไมโครมิเตอร์ของช่องมองภาพ)

ระยะทาง d 0 , a, b วัดด้วยไม้บรรทัดมาตราส่วนบนม้านั่งออปติกตามตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้อง

ไมโครมิเตอร์ตา - อุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณวัดขนาดเชิงเส้นของภาพที่เกิดจากระบบแสงใด ๆ ในระนาบของมาตราส่วน (ในมุมมองของช่องมองภาพ)

ไมโครมิเตอร์ตาประกอบด้วยปลอก เลนส์ใกล้ตา และดรัม ในระนาบโฟกัสของช่องมองภาพมีแผ่นกระจกคงที่ซึ่งมีสเกลแปดส่วนที่มีค่าการแบ่ง 1 มม. ในระนาบโฟกัสเดียวกัน ยังมีแผ่นกระจกที่มีเป้าเล็งและดัชนีที่แสดงถึงเส้นขนานบางๆ สองเส้น (รูปที่ 5) แผ่นนี้เชื่อมต่อกับดรัมอ่านค่าโดยใช้สกรูไมโครเมตริก เพื่อให้เมื่อดรัมหมุน เป้าเล็งและดัชนีจะเคลื่อนที่ไปในมุมมองของช่องมองภาพที่สัมพันธ์กับสเกลคงที่ ระยะพิทช์ของสกรูที่เคลื่อนแผ่นเพลตคือ 1 มม. เมื่อดรัมหมุนหนึ่งรอบ ดัชนีและเป้าเล็งจะเคลื่อนไปในมุมมองของช่องมองภาพโดยแบ่งส่วนเดียวของสเกลคงที่ ดรัมแบ่งออกเป็น 100 ส่วน เพื่อให้ค่าการแบ่งของดรัมสกรูเท่ากับ 0.01 มม. การอ่านค่าทั้งหมดของไมโครมิเตอร์ตาคือผลรวมของค่าที่อ่านได้บนสเกลคงที่และดรัม

ในการกำหนดขนาดของภาพ เล็งเล็งไปที่จุดสองจุดของภาพวัตถุตามลำดับ และอ่านค่าที่สอดคล้องกัน ความแตกต่างในการอ่านทำให้ขนาดที่ต้องการ

สั่งงาน

ป้อนข้อมูลที่ได้รับในตารางแบบฟอร์ม I

จำนวนเลน	ระยะห่างระหว่างเลน	ความกว้างของเส้น	ระยะห่างจากช่องถึงไมโครเมตร d 0	ระยะห่างจากเลนส์ถึงร่องก	ระยะจากเลนส์ถึงไมโครเมตรข	ระยะห่างระหว่างภาพจริง l ’	ระยะห่างระหว่างภาพเสมือนล	ความยาวคลื่น

คำถามสำหรับการชดเชย

1. ปรากฏการณ์การรบกวนของแสงคืออะไร? เงื่อนไขใดบ้างที่จำเป็นเพื่อให้ได้รูปแบบการรบกวน
2. อะไรคือเงื่อนไขสำหรับค่าสูงสุดและต่ำสุดของการส่องสว่างที่จุดของสนามสัญญาณรบกวน?
3. การได้มาซึ่งรูปแบบสัญญาณรบกวนโดยวิธีการแบ่งหน้าคลื่นโดยวิธีการแบ่งแอมพลิจูด
4. การประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์ของการรบกวนในทางปฏิบัติ อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์

วรรณกรรม

1. Saveliev I.V. รายวิชาฟิสิกส์ทั่วไป V.2. ไฟฟ้าและแม่เหล็ก คลื่น, เลนส์. -ม.: Nauka, 1979. -S. 338-364.