WFiTJ
|
Imie i nazwisko: Małgorzata Mizerska Małgorzata Piasecka
|
Rok: II |
Grupa: II
|
Zespół: V |
|
Pracownia Fizyczna I |
Temat ćwiczenia: Interferencja światła laserowego |
Numer ćw.: 72 |
|||
Data wykonania:
|
Data oddania:
|
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Wprowadzenie
Interferencja jest to zjawisko wzajemnego wzmacniania lub osłabiania się fal . Do doświadczeń interferencyjnych konieczne są spójne źródła fal . Wiązka światła promieniowania laserowego spełnia wszystkie warunki konieczne do łatwego uzyskania obserwowalnych obrazów interferencyjnych
Schemat doświadczenia Younga z użyciem laserów jako źródła światła przedstawiono na rysunku ponizej . W calej przestrzeni poza płaszczyzną obu szczelin wytwarzają się maksima i minima interferencyjne . Położenie maksimów interferencyjnych jest dane wzorem :
sinϕm. = mλ/d (1)
gdzie : m.= 0,1,2,3... rząd prążka interferencyjnego (widma) ,
d - odległość miedzy szczelinami
Dla małych kątów ugiecia ϕ zachodzi sinϕm. = xm/l , zatem położenia xm maksimum na ekranie wynosi :
xm = mλl/d
gdzie l - odległość szczelin od ekranu .
„Czysty” obraz interferencyjny z układu szczelin otrzymamy przy zastosowaniu szczelin o szerokości bardzo małej w porównaniu z długością fali . Dla d >> λ , nateżenie oświetlenia w odpowiednich maksimach jest takie samo .
W praktyce szerokość szczelin jest dużo większa od długosci fali , wiec otzrymamy obraz dyfrakcyjno-interferencyjny , w którym natężenie prążków interferencyjnych jest zmodulowane przez rozkład natężenia światła w obrazie dyfrakcyjnym pojedynczej szczeliny. Ze wzrostem liczby szczelin natężenie światła w maksimach pobocznych maleją praktycznie do zera , maksimum główne staje się coraz bardziej wąskie. Zmniejszenie szerokości maksimów głównych oznacza wzrost zdolności siatki do rozdzielania światła o różnych długościach fali w widmo. Zdolność rozdzielcza siatki dyfrakcyjnej wyraża się wzorem :
λ/Δλ = Nm
gdzie : m. - rzad widma
N - liczba szczelin
Δλ - najmniejsza różnica długości fali , jakie można rozdzielić
Siatki dyfrakcyjne wykorzystywane są w spektrometrach .
Oświetlając wiązką światła laserowego bezpośrednio siatkę dyfrakcyjną możemy wyznaczyć stałą siatki, mierząc wielkości wystepujące we wzorze {1)