Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Теоретическое введение
Дифракция света — это огибание светом препятствий и проникновение света в область геометрической тени, т.е. отклонение от законов геометрической оптики. Приближенный метод расчета закономерностей распространения световых волн называется принципом Гюйгенса-Френеля. Простейший вариант этого принципа можно выразить в виде ряда положений: — при расчете амплитуды световых колебаний, возбуждаемых источником S0 в произвольной точке M, источник S0 можно заменить эквивалентной ему системой вторичных источников — малых участков dS волновой поверхности S для источника S0, выбранной так чтобы она охватывала источник S0 и не охватывала рассматриваемую точку M; — вторичные источники когерентны источнику S0 и между собой, поэтому возбуждаемые ими вторичные волны интерферируют при наложении, при этом начальные фазы колебаний всех вторичных источников одинаковы; — вторичные источники не излучают назад, при этом в однородной изотропной среде вторичные волны сферические; — если часть поверхности S занята непрозрачными экранами, то закрытые ими вторичные источники не излучают, а остальные излучают также как и в отсутствие экранов. С помощью принципа Гюйгенса-Френеля можно обосновать с волновой точки зрения закон прямолинейного распространения света в однородной среде. Для этого воспользуемся методом зон Френеля, который состоит в разделении волновой поверхности S от источника S0 монохроматического света на ряд небольших равных по площади зон, построенных таким образом, чтобы расстояния от краев соседних зон до точки наблюдения M отличались на , где — длина световой волны. В случае точечного источника (рис.68.1). Колебания от соседних двух зон Френеля приходят в точку наблюдения в противофазе, т.е. ослабляют друг друга. Следовательно, амплитуда результирующих колебаний в точке наблюдения , где — амплитуда колебаний, возбуждаемых вторичными источниками, находящимися в пределах одной i—ой зоны. Можно доказать, что амплитуда результирующих колебаний, возбуждаемых в точке наблюдения бесконечно большим числом зон Френеля, равна . Таким образом, результирующее действие полностью открытого фронта световой волны равно половине действия одной центральной зоны Френеля, радиус которой очень мал. Следовательно можно считать, что в свободном пространстве свет от источника S0 в точку M распространяется прямолинейно.Различают два вида дифракции. 1. Дифракция Френеля в сходящихся лучах (в геометрической оптике световой луч — это узкий пучок света, распространяющийся прямолинейно), когда на препятствие падает сферическая или плоская волна, а дифракционная картина, изображающая препятствие, наблюдается на экране, находя- | |
Рис.68.1 |
- Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера), когда на препятствие падает плоская волна, а дифракционное изображение удаленного источника света наблюдается на экране, расположенном в фокальной плоскости собирающей линзы, установленной на пути прошедшего за препятствие света, или при помощи зрительной тубы, настроенной на бесконечность. Наибольший практический интерес представляют случаи дифракции Фраунгофера на щели, дифракционной решетке и круглом отверстии в непрозрачном экране.
На рис.68.2 показана схема дифракции на решетке (дифракция Фраунгофера). На решетку падает пучок параллельных монохроматических лучей. По принципу Гюйгенса-Френеля каждая точка щелей становится источником вторичных волн, распространяющихся вперед во всех направлениях. | |
Рис.68.2 |
С увеличением порядка спектра расстояние между спектральными линиями увеличивается, так что спектры высоких порядков накладываются друг на друга. На рис.68.4 схематически изображена дифракционная картина, наблюдаемая в случае падения на решетку белого света. | |
Рис.68.3 |
Описание лабораторной установки
Для измерения дифракционных углов в данной работе используется гониометр, схема которого показана на рис.68.5. Гониометр состоит из двух горизонтальных труб, одна из которых — коллиматорная КТ — закреплена неподвижно, другая — зрительная ЗТ — может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр круга — лимба Л. Лимб имеет основную шкалу и два нониуса, которые позволяют производить измерения углов поворота зрительной трубы с точностью до долей градуса. Коллиматорная труба КТ служит для получения узкого параллельного пучка лучей. Для этого в одном ее конце, обращенном к источнику света (неоновой лампе), имеется щель, а в другом конце — линза. Щель расположена в фокусе линзы для того, чтобы выходящие из коллиматорной трубы лучи представляли параллельный пучок. Дифракционная решетка ДР установлена перпендикулярно параллельному пучку лучей, выходящих из коллиматорной трубы, так, что ее штрихи расположены вертикально.Объектив зрительной трубы собирает лучи за дифракционной решеткой, и в его фокальной плоскости получается изображение щели (дифракционная картина), которое рассматривается при помощи окуляра. Когда зрительная труба наведена на центральную полосу (положение щели), отсчет по лимбу соответствует углу (спектр порядка ). От этого положения отсчитывают дифракционный угол , наводя зрительную | |
Рис.68.5 |
Порядок выполнения работы
- Включить источник света. Посмотреть в окуляр и убедиться в видимости дифракционной картины. Щель должна быть как можно более узкой. Зрительная труба должна быть наведена на резкое изображение вертикальной нити и спектральной картины. Записать значение постоянной дифракционной решетки , указанное на лабораторном столе.
- Навести зрительную трубу на положение щели, т.е. на центральную полосу. Записать отсчет по лимбу.
- Последовательно наводить зрительную трубу на желтые линии каждого из трех спектров слева и справа от центральной полосы, каждый раз записывая отсчеты по лимбу.
- Определить значения дифракционных углов как модули разностей отсчетов, соответствующих центральной полосе и спектрам порядка .
- По формуле (68.4) вычислить длину световой волны .
- Рассчитать абсолютную случайную погрешность по формуле Стьюдента при вероятности :
- Рассчитать относительную погрешность по формуле:
- Окончательный результат записать в виде нм; …%, округлив по правилам округления.
- Сделать вывод к работе.
- Какая величина и при помощи какого устройства определена в данной лабораторной работе.
- Какое свойство света использовалось в данной работе для определения этой величины.
- В каком интервале и с какой вероятностью и точностью находится расчетное значение данной величины.
- Попадает значение длины волны желтого цвета в границы этого интервала.
- Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. 7-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2002. – 542 с.
- Калитеевский Н.И. Волновая оптика: Учебное пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1995. – 463 с.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://вф.рюи.мвд.рф/
Поделитесь в соцсетях:
Оставить комментарий
Inna Petrova 18 минут назад
Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики
Иван, помощь с обучением 25 минут назад
Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Коля 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 часов назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 6 часов назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Василий 12 часов назад
Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.
Иван, помощь с обучением 12 часов назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Анна Михайловна 1 день назад
Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Сергей 1 день назад
Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инна 1 день назад
Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Студент 2 дня назад
Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Ольга 2 дня назад
Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вика 3 дня назад
сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Игорь Валерьевич 3 дня назад
здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вадим 4 дня назад
Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Кирилл 4 дня назад
Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Oleg 4 дня назад
Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Валерия 5 дней назад
ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 дней назад
Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Иван неделю назад
Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки
Иван, помощь с обучением неделю назад
Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Дарья неделю назад
Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.
Иван, помощь с обучением неделю назад
Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru