EAiE
|
Imię Nazwisko: 1.Michał Machowski 2.Piotr Maj |
Rok: I |
Grupa: 3 |
Zespół: 11 |
|||
Pracownia fizyczna I |
Temat: Interferencja światła laserowego |
Nr ćwiczenia: 72 |
|||||
Data wykon: 11.05.1997
|
Data oddania: |
Zwrot do pop: |
Data oddania: |
Data zalicz: |
Ocena:
|
||
I. Wstęp
Celem ćwiczenia jest pomiar rozkładu natężenia światła w obrazie dyfrakcyjno-interferencyjnym powstałym poprzez oświetlenie szczeliny światłem laserowym.
Interfrencja jest to zjawisko wzajemnego wzmacniania lub osłabiania się fal. Poprzez skierowanie wiązki światła na układ szczelin otrzymuje się na ekranie obraz interferencyjny, na którym widoczne są maksima i minima natężenia światła. Prawidłowy obraz interferencyjny otrzymuje się z układu szczelin o szerokości porównywalnej z długością fali. W praktyce stosowane są szczeliny o szerokości dużo większej niż długość fali świetlnej. W efekcie otrzymujemy obraz dyfrakcyjno-interferencyjny , w którym natężenie prążków interferencyjnych zmodulowane jest przez rozkład natężenia światła w obrazie dyfrakcyjnym pojedynczej szczeliny.
W naszym ćwiczeniu obserwowaliśmy obraz dyfrakcyjny powstały poprzez rozszczepienie światła na pojedynczej szczelinie. Natężenie światła badane było za pomocą fotodetektora , który wykorzystując elementy optoelektroniczne przetwarzał natężenie światła na natężenie prądu. Otrzymane wyniki przedstawione są na wykresie dołączonym do opracowania.
II. Opracowanie wyników.
Otrzymano:
x=2.9 cm - odległość pierwszego minimum od maksimum natężenia.
W celu oszacowania błędu obliczanej szerokości szczeliny, przyjęliśmy Δx=0.003 m jako błąd pomiaru odległości minimum.
Szerokość szczeliny obliczyliśmy ze wzoru:
gdzie:
kolejne minimum,
λ- długość fali,
Θ- kąt pod jakim widać minimum
skąd:
gdzie:
L - odległość źródła od ekranu,
x - odległość minimum,
Θ - kąt.
Odległość ekranu od źródła L=0.105 m
Długość fali światła lasera użytego w ćwiczeniu λ=670 nm
Odległość minimum x=0.00285 m
Otrzymaliśmy szerokość szczeliny:
a = 0.02 10-3 m
Błąd oszacowaliśmy metodą różniczki zupełnej:
δa=0.01 10-3 m
III. Wnioski.
Główna część błędu popełnionego przy wyznaczaniu szerokości spowodowana jest niedokładnością wyznaczenia odległości pomiędzy rzeczywistym maksimum natężenia, a minimum. Problemem był dosyć duży rozrzut otrzymanej wartości odległości, na przestrzeni 3 mm przyrządy wskazywały tę samą najmniejszą wartość natężenia.