![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Учебное пособие по лабораторному практикумуСтр 1 из 12Следующая ⇒
Харьков «ХАИ» 2015 УДК 534 + 530.145 (075.8) ББК 22.343 + 22.314 Я73
В67
Наведено опис лабораторних робіт, що входять до розділу «Хвильова і квантова
оптика. Основи квантової механіки». Кожна лабораторна робота містить перелік лабо-раторного приладдя і методики експерименту, необхідний теоретичний матеріал, по-рядок виконання і контрольні запитання для самоперевірки.
Для студентів технічних вузів.
Коллектив авторов:
В. П. Мигаль, И. В. Лунев, С. Л. Абашин, Д. А. Оранская, С. В. Олейник, Е. В. Рублева
Под редакцией канд. техн. наук, доц. И. В. Лунева
Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, проф. И. М. Михайловский; канд. физ.-мат. наук, доц. А. Р. Казачков
Волновая оптика и квантовая физика[Электронный ресурс]:В67 учеб. пособие по лаб. практикуму / В. П. Мигаль, И. В. Лунев, С. Л. Абашин [и др.]. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т им. Н. Е. Жу-
ковского «Харьк. авиац. ин-т», 2015. – 80 с.
Приведено описание предусмотренных учебной программой лаборатор-
ных работ, которые выполняютcя при изучении курса физики по разделу «Вол-
новая и квантовая оптика. Основы квантовой механики». Каждая лабораторная работа содержит перечень требуемых приборов и принадлежностей, необхо- димые теоретические сведения, касающиеся методики эксперимента, описание
лабораторной установки, порядок выполнения и контрольные вопросы для са-мопроверки. Для студентов технических вузов.
Ил. 46. Табл. 4. Библиогр.: 9 назв.
УДК 534 + 530.145 (075.8) ББК 22.343 + 22.314 Я73
© Коллектив авторов, 2015
© Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», 2015 ПРЕДИСЛОВИЕ
Все задачи обучения в курсе физики – сообщение знаний и развитие умения решать задачи, проведение экспериментальных работ и анализ результатов наблюдений и экспериментов – взаимосвязаны. Теоретиче-ские знания сообщаются студентам в основном в процессе лекций, уме-ние решать задачи отрабатывается во время практических занятий, а раз-витие навыков эксперимента и анализа его результатов происходит в процессе занятий в физических лабораториях. Существующие практику-мы являются в основном пособием по выполнению традиционных лабора-торных работ. Они позволяют: а) проиллюстрировать теоретические по-ложения физики; б) ознакомиться с приборами; в) приобрести опыт в про-ведении экспериментов. Однако выработке важных и необходимых для самостоятельной работы качеств, которые обеспечивают осмысленный подход к экспериментальной работе, уделяется мало внимания. Поэтому практикум по волновой и квантовой оптике структурирован так, чтобы по-мочь студентам критически относится к тому, что они делают в лаборато-рии, лучше представлять себе, что и как можно сделать. Все это предпо-лагает значительную самостоятельную работу студента.
Рекомендации по методике проведения лабораторных работ
Выполнение работы состоит из трех основных этапов. 1. Внелабораторная самостоятельная подготовка студентов включает в себя изучение теории, установки, отдельных приборов и узлов по описа-нию, чертежам и схемам, а также поиск информации в Интернете по клю-чевым терминам. Этот этап заканчивается подготовкой информационной части отчета, которая содержит: номер и название работы; цели работы; основные расчетные формулы с расшифровкой величин; составление блок-схемы установки, принципиальных схем отдельных блоков и узлов, форм таблиц для записи результатов измерений и их обработки; милли-метровки для графиков.
2. Работа в лаборатории начинается с изучения характеристик отдель-ных приборов и узлов, сопоставления их с блок-схемой и уяснения взаи-модействия этих приборов и узлов. Их основные характеристики записы-ваются в отчет. Затем устанавливается оптимальный режим работы при-боров и установки и проводятся измерения с учетом возможностей прибо-ров и ожидаемого результата.
3. Полученные результаты обрабатываются и анализируются, т.е. со-поставляются с теорией, табличными данными или с оценкой порядка ис-комой величины. Определяются абсолютная и относительная погрешно-сти, а также источники систематических погрешностей. В конце работы делается краткий вывод о том, что и каким методом определялось, приво-дятся данные результатов и измерений (расчетов) с указанием погрешно-стей.
Лабораторная работа № 3-01
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ МЕТОДОМ
Цель работы: определить показатель преломления стекла,используяявление интерференции света в стеклянной плоскопараллельной пластине.
Приборы и принадлежности: неоновый лазер ЛГ-72 (длина волны излуче-ния = 6328 Å) с источником питания ИП-13; стеклянная плоскопараллельная пластина; матовый экран с короткофокусной линзой.
Теоретическое введение
Рассмотрим интерференцию света при отражении от тонкой плоскопа-
Оптические длины путей лучей 1 и 2 до точки наблюдения С отсчи-тываются от фронта падающей волны АВ. Оптическая разность хода этих
где h – толщина пластины; n – показатель преломления стеклянной пла-стины; – длина волны света; – угол, под которым луч падает к нор-мали поверхности.
Если разность хода лучей равна четному числу полуволн, то свето-вые лучи при наложении будут усиливать друг друга. Если же равна не-четному числу полуволн, то эти лучи будут взаимно ослабляться. Поэтому
условия максимумов и минимумов интенсивности света, отраженного от пло-скопараллельной пластины, имеют такой вид:
Рис. 1.2
Большая пространственная и временная когерентность лазерного излучения позволяет применять лазерный световой пучок мощностью в несколько милливатт для наблюдения интерференционных полос равного наклона в достаточно толстой плоскопараллельной пластине.
Для наблюдения интерференции в отраженном свете используют со-бирающую линзу 2 и экран 3, расположенный в фокальной плоскости лин-зы (рис 1.2). Если поверхности пластины строго параллельны, то в зави-симости от угла падения монохроматического света на экране будет наблюдаться интерференционная картина, которая имеет вид чередую-щихся темных и светлых полос. Каждой из этих полос соответствует определенное значение угла падения, поэтому образующиеся линии называются линиями равного наклона.
В случае, если оптическая ось линзы перпендикулярна поверхности пластины, полосы равного наклона имеют вид концентрических колец с центром в главном фокусе линзы.
Условие m -минимума при интерференции в отраженном свете мож-но выразить через угол преломления:
аналогично:
2 hncosm k(m k).
Взяв разность этих выражений, получим
2 hn cosm kcosmk.
(1.5)
разложим в
(1.6) Угол преломления связан с углом падения (для малых углов) следу-ющим образом:
лянной пластины до экрана.
Подставив формулы (1.6) – (1.8) в соотношение (1.5), получим
Измерив радиусы двух темных интерференционных колец, толщину пластины и расстояние между пластиной и экраном, по формуле (1.9) можно рассчитать показатель преломления стекла.
Порядок выполнения работы
1. Включить источник питания ИП-13 в сеть, запустить лазер.
2. Установить экран с линзой вблизи лазера так, чтобы луч попадал в отверстие экрана. 3. Установить стеклянную пластину так, чтобы на экране были четко видны светлые и темные интерференционные кольца.
4. По шкале на экране измерить радиусы двух темных колец Rm и Rm+k,желательно,чтобы число k было не меньше4.
ления материала пластины.
7. Оценить погрешность полученного результата.
8. Сделать выводы по результатам проведенной работы.
Контрольные вопросы
Вариант 1
1. В чем заключается явление интерференции? 2. Сформулируйте условия максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции двух когерентных волн.
3. Что называется оптической разностью хода лучей? Выведите фор-мулу для оптической разности хода лучей при отражении от плоскопарал-лельной пластины.
4. Приведите примеры применения явления интерференции при со-здании голограмм.
Вариант 2
1. Какие волны называются когерентными? 2. Что такое оптическая длина пути? 3. Что такое показатель преломления? 4. Объясните, как используется интерференция при просветлении оптики.
Лабораторная работа № 3-03
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 238; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.254.27 (0.044 с.) |