Теоретическое введение. Изучение интерференции света с помощью бипризмы Френеля

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

Кафедра физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.01

Изучение интерференции света с помощью бипризмы Френеля

Москва 2005 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.01

Изучение интерференции света с помощью бипризмы Френеля

Цель работы: Определение расстояния между мнимыми источниками

в интерференционном опыте с бипризмой Френеля,

Определение преломляющего угла призмы, длины

Световой волны.

Теоретическое введение

В данной лабораторной работе для получения интерференционной картины используют бипризму Френеля. Бипризма Френеля представляет собой две призмы с очень малым преломляющим углом q, сложенные основаниями. Схема установки для получения интерференционной картины с помощью бипризмы Френеля показана на рис. 1.1. Исходным источником света служит узкая щель S, расположенная параллельно ребру тупого угла бипризмы и освещаемая монохроматическим светом от осветителя S₀. От источника света S (щели) лучи падают на обе половинки бипризмы и преломляются в ней. В результате преломления лучей образуются два когерентных световых пучка, ограниченных лучами 1 и 1¢ и лучами 2 и 2¢, как бы исходящих из мнимых источников S₁ и S₂. За бипризмой имеется область пространства, в которой световые пучки, преломленные ее верхней и нижней половинами, накладываются, образуя зону интерференции (на рис. 1.1 эта область заштрихована).

Если в поле интерференции внести экран, то на нем будет видна интерферен- ционная картина, которая будет иметь вид чередующихся светлых и темных прямолинейных полос, параллельных ребру бипризмы. Результат сложения колебаний, возбуждаемых в точке Р на экране волнами, приходящими от когерентных источников S₁ и S₂, зависит от оптической разности хода D = n₂l₂ - n₁l₁, где n₁ и n₂ - показатели преломления сред; l ₁ и l ₂ - расстояния (геометрические пути), пройденные соответственно волнами 1 и 2 от источников света S₁ и S₂ до точки наблюдения Р. Светлые полосы лежат в тех местах экрана, куда волны от источников света S₁ и S₂ приходят с разностью хода, равной целому числу длин волн

(условие максимума), (1.1)

темные - в тех местах, куда приходят волны с разностью хода, равной нечетному числу длин полуволн:

(условие минимума). (1.2)

Расстояние между двумя соседними максимумами интенсивности называется расстоянием между интерференционными полосами. Вычислим координаты светлых полос, предполагая, что экран параллелен плоскости, в которой лежат источники света S₁ и S₂ (рис. 1.2). Выберем на экране координатную ось х. Начало координат поместим в точке О, относительно которой источники света S₁ и S₂

расположены симметрично. Из рис. 1.2 видно, что

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: