Кіріспе Зертханалық жұмыстар физика пәнінен студенттердің орындайтын оқу жұмысының маңызды түрі болып табылады және ол бағдарламада қарастырылған сағаттар көлемінде орындалады



бет60/71
Дата11.12.2021
өлшемі4,79 Mb.
#99164
түріСабақ
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   71
Байланысты:
жаңа зертханалық 2019.docx

1- кесте


m сақинаның нөмірі

1

2

3

4

5

Ньютон сақиналарының координаталары, мм

сол жағы
















оң жағы
















D сақинаның диаметрі, мм
















rm, сақинаның радиусы, мм
















, мм















4. rm2=km сызықтық тәуелділігінің графигін салу керек. (2-суретті қараңыз)

5. График арқылы k бұрыштық коэфициентін анықтаңыз.

6. (6) формула арқылы линзаның қисықтық радиусын табыңыз.

7. k сенімділік интервалын және линзаның қисықтық радиусы үшін сенімділік интервалын есептеу керек:

R=(k/k) .

8. Қорытынды нәтижені түрінде жазып, қорытынды жазыңыз.


  1. Бақылау сұрақтары

1. Жарықтың табиғатын қалай түсіндіруге болады?

2. Интерференция құбылысын түсіндіріңіз?

3. Қандай сәулелер орнықты интерференциялық картина береді?

4. Табиғатта кездесетін интерференция құбылысына және осы құбылысты практикада қолданылуына мысал келтіріңіз.

5. Жарық сәулесінің оптикалық жол айырымына анықтама беріңіз

6. Оптикалық жол айырымының фазалар айырымына қандай байланысы бар?

7. Интерференцияның максимум және минимум шартын жазыңыз?

8. Ньютон сақинасын алу әдісін түсіндіріңіз?

9. Шағылған жарықта интерференциялық картинаның центрінде жарық дақ алуға болады ма?

10. Ньютон сақинасының көмегімен қандай линзаның қисықтық радиусын анықтауға болады.

11. Ньютон сақинасының көмегімен монохромат жарықтың толқын ұзындығын қалай анықтауға болады?





ЖАРЫҚ ДИФРАКЦИЯСЫНА НЕГІЗДЕЛГЕН

ҚҰБЫЛЫСТАРДЫ ЗЕРТТЕУ
Жұмыстың мақсаты: Дифракциялық тордағы жарық дифракциясын бақылау, дифракциялық тордың периодын және жарық сүзгілерінің өткізу аймағын анықтау.

Құрал-жабдықтар:дифракциялық торлар, тесігі бар экран, оптикалық таған, ( сынап шамы, қыздыру шамы).
1.Теориядан қысқаша мәлімет.
Толқындардың кедергілерді орап өту құбылысы - дифракция деп аталады. Жарық толқындарына қатысты дифракция деп, жарықтың геометриялық көлеңке аймағына өтуін айтады. Дифракциялық эффектілерді бақылауға арналған, ең көп таралған техникалық құрал дифракциялық тор болып табылады. Дифракциялық тор деп, бірдей қашықтықта параллель және бір-біріне жақын орналасқан тесіктері бар жұқа құрылымды айтады. Көршілес тесіктердің ара қашықтығы d, немесе а мөлдір және b мөлдір емес бөліктердің қосындысы (1 сурет) - дифракциялық тордың тұрақтысы немесе периоды деп аталады:

d=a+b

Ж



1-сурет
азық жарық толқыны торға түскенде, оның бетінің әр элементі екінші ретті когерентті толқынлардың көзі болады. Кеңістіктің кез-келген нүктесіндегі қорытқы жарық тербелісі Гюйгенс-Френель принципіне сәйкес, тордың барлық элементтерінен осы нүктеге келетін екінші ретті толқындардың (амплитудасы мен фазасын ескереді) қосындысы арқылы анықталады.

Егер толқынның жолына, тордың артқы жағына жинағыш линзаны орналастырсақ, онда жазықтықта дифракциялық көрініс бақыланады

(1-сурет).

Тор арқылы өткен сәулелерді тікелей көзбен көру арқылы дифракциялық көріністі бақылауға болады. Бұл жағдайда, линзаның ролін көз хрусталигі атқарады.

Тордың көршілес тесіктерінен шығатын сәулелердің оптикалық жол айырымы – толқын ұзындығының бүтін санына тең болатын бағыттарда бас дифракциялық максимумдар пайда болады:

y=m.

1

2-сурет



3-сурет
-суреттен көретініміздей көршілес екі тесіктен
дифракция бұрышымен келетін сәулелердің оптикалық жол айырымы:

y=dsin. (1)

Сонымен, максимумдар бақылатын дифракция бұрышы келесі шарттан анықталады:



dsin=m. (2)

Мұндағы: m=0,1,2…- дифракциялық максимумдардың реті

(2)-ші формуладан шығатынындай, егер түсетін жарықта, бірнеше әр түрлі толқын ұзындығы болса, тор оны спектрге жіктейді (3-сурет).

Жарықтың бастапқы таралу бағытында (=0) нольдік ретті (m=0) максимумы пайда болады.

Оның оң және сол жағында әр түрлі реттегі тұтас немесе сызықтық спектрлер (m=1,2…) пайда болады. Әр спектрде қысқа толқын ұзындығындағы максимумдар орталық жолаққа жақын орналасады. Спектрлік құралдың D бұрыштық дисперсиясы деп, келесі шаманы айтады:

D= ,

Мұндағы: d – жақын спектрлік сызықтардың арасындағы бұрыштық қашықтық d – осы спектрлік сызықтардың толқын ұзындықтарының айырымы.



D өрнегінің нақты түрін табу үшін (2) теңдеуді дифференциалдаймыз. Келесідей өрнек аламыз:

D= ,

мұндағы m – тордың көмегімен алуға болатын спектрдің максимал реті,



d – тордың периоды,  - нормаль мен m – ші ретті спектрдің бағытының арасындағы бұрыш. (Аз бұрышы үшін: D = m/d).

С


4-сурет
ызықтық дисперсия
деп, жақын спектрлік сызықтардың экрандағы dl қашықтығының осы спектрлік сызықтардың толқын ұзындықтарының d айырымының қатынасына сән мәні жағынан тең шаманы айтады:

Dl=

4-суреттен көретініміздей, аз бұрыштарында: dl=fd, мұндағы f – линзаның бас фокустық қашықтығы. Онда:



Dl= =fD

2. Қондырғының сипаттамасы
Қ

5-сурет

ондырғының оптикалық схемасы 5-суретте көрсетілген. Қондырғының барлық элементтері оптикалық тағанның бағандарына орнатылады.
Жарық көзінен (1), шыққан жарық шоғы (2), тесік арқылы (3) дифракциялық торға түседі. Дифракциялық көріністі тікелей көз арқылы (4) экранда бақылаймыз. Нольдік (орталық) реттің максимумы тесікпен сәйкес келеді. Оның екі жағында бірінші, екінші және т.с.с реттердің бас максимумдары орналасады. Экранда өлшегіш сызғыш бар. 5-суреттен көретініміздей:

sin= , (3)

мұндағы: L - экраннан дифракциялық торға дейінгі қашықтық;



l тесіктен дифракция бұрышы болатын максимумға дейінгі қашықтық.

(2) ші теңдеуге синустың мәнін қойып, d үшін келесі теңдеуді аламыз:

, (4)


  1. Жұмыстың орындалу реті


1 – тапсырма. Сызықтық спектрді зерттеу (дифракциялық тордың тұрақтысын анықтау)
1. Оптикалық тағанға (5-сурет) сызықтық спектр беретін (1)сынап шамын, және (3)дифракциялық торды, (2)тесігі бар, (4)экранды орнатамыз.

2. Сынап шамын «шамдардың қоректену бөлігіндегі» сынап шамы орнына орнатамыз. Сынап шамын қосып, тесікті немесе дифракциялық торды вертикаль бағытта қозғалта отырып, жарық шоғының дифракциялық торға түсуіне қол жеткізіңдер.



Ескерту. Егер сынап шамының қосу пернесін қосқанда,шам жанбаса, онда қоректену бөлігін өшіріп, шамның сууын күтіп, сонан соң сынап шамын қайтадан қосу керек.

3. Дифракциялық тор арқылы шкаласы бар экранда сызықтық спектр түріндегі дифракциялық көріністі бақылаймыз. Тор мен тесіктің ара қашықтықтарын өзгерте отырып, 1 және 2 ретті спектрлердің анық кескінін алыңыздар.

1- кесте

L = мм
















, нм

Спектрдің реті

Шкала бойынша

есептеу



мм

,

мм

,

мм


,

мм


оңға

, мм

солға

, мм

күлгін

407,8


1



















2



















көк (ашық)

435,8


1



















2



















көгілдір

491,6


1



















2



















жасыл (ашық)

546,1


1



















2



















Сары

577,0


1



















2























Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   71




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет