Отсюда следует, что

или

Для получения различимой интерференционной картины расстояние между источниками d должно быть значительно меньше расстояния до экрана l. Расстояние x, в пределах которого образуются интерференционные полосы, также бывает значительно меньше l. При этих условиях можно положить Тогда . В среде с показателем преломления разность дает оптическую разность хода D.. Следовательно, можно написать: .

Подстановка этого значения D в условие максимума (1.1) приводит к тому, что максимумы интенсивности будут наблюдаться при значениях х, равных

.

Отсюда следует, что расстояние между соседними максимумами будет иметь значение, равное , или, учитывая, что , будем иметь

,

Следовательно

(1.3)

где a и b, соответственно, расстояния от щели до бипризмы и от бипризмы до экрана. Эта формула является расчетной в данной работе.

Если преломляющий угол q призмы очень мал и углы падения лучей на грань призмы не очень велики, то можно показать, что все лучи будут отклоняться призмой на практически одинаковый угол, равный

, (1.4)

где n - показатель преломления призмы, поэтому для расстояния d, как видно из рис. 1.1, получаем

Откуда следует . (1.5)

С учетом этого соотношения вместо выражения (1.3) имеем

. (1.6)

Отсюда

(1.7)

Расстояние d между источниками S₁ и S₂ можно не только рассчитать по формуле (1.5), но и непосредственно измерить. С помощью линзы, которая расположена между бипризмой и экраном (рис.1.3), на экране можно получить изображения источников света S₁ и S₂. В данной лабораторной работе экраном служит фокальная плоскость окуляра оптического микрометра. С помощью окулярного оптического микрометра измеряют расстояние d¢ между изображениями мнимых источников света S₁¢ и S₂², а затем, используя формулу тонкой линзы, определяют расстояние

, (1.8)

где d - искомое расстояние

между источниками света S₁ и S₂, D₁ и D₂ - соответственно расстояния от источников света и их изображений до линзы L. Четкость интерференцион- ной картины зависит от размеров источника света.

Экспериментальная установка

Экспериментальная установка включает в себя лампу накаливания, коллиматор, светофильтр, щель с регулируемым просветом, бипризму Френеля, окулярный оптический микрометр, линзу и оптическую скамью с мерной линейкой. Схема установки изображена условно на рис. 1.1. Щель S, освещаемая через светофильтр и коллиматор лампой, бипризма и оптический микрометр смонтированы на оптической скамье, снабженной миллиметровой линейкой. Ширину щели можно регулировать при помощи винта. Экраном, где наблюдается интерференционная картина, служит фокальная плоскость окуляра оптического микрометра. Окуляр снабжен шкалой для измерения расстояния Dх между интерференционными полосами. Для наблюдения четкой интерференционной картины необходимо, чтобы щель была параллельна ребру бипризмы. Для наблюдения мнимого изображения щелей между бипризмой и окуляром размещают вспомогательную линзу.

Проведение эксперимента

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: