Nr zespołu
Imię i nazwisko
Ocena z przygotowania i wykonania ćwiczenia
Kierunek
Nr ćwiczenia
Tytuł ćwiczenia
Ocena ze sprawozdania i końco-wego testu
Dyfrakcja i interferencja światła lasera Grupa
Data wykonania
Ocena końcowa
1. Wiadomości wstępne W poniższej tabeli należy udzielić zwięzłej odpowiedzi na trzy pytania wskazane przez Prowadzącego ćwiczenie. Treści pytań, odpowiadające podanym numerom, znajdują się na odwrocie arkusza.
Pytanie nr
Odpowiedź
……………..
……………..
……………..
Ćwiczenie 27. Dyfrakcja i interferencja światła lasera
1. Wyjaśnij, na czym polega dualizm falowo-korpuskularny światła. Jakie zjawiska świadczą o falowej naturze światła?
2. Na czym polega rozchodzenie się fali elektromagnetycznej? Jakich wielkości fizycznych używa się do opisu fali elektromagnetycznej? Podaj wzory ich wzory, objaśnij znaczenie symboli.
3. Podaj treść zasady Huygensa. Na czym polega zjawisko dyfrakcji i jak można go wytłuma-czyć w oparciu o zasadę Huygensa?
4. Wyjaśnij, na czym polega interferencja i jaką rolę odgrywa w powstaniu obrazu dyfrakcyjnego podczas przechodzenia światła przez pojedynczą szczelinę. Naszkicuj rozkład natę-
żenia światła na ekranie dla tego przypadku.
5. Opisz metodę, którą zastosujesz w tym ćwiczeniu do wyznaczenia szerokości szczeliny, przez która przechodzi wiązka laserowa.
6. Wyprowadź warunek na położenie jasnego prążka interferencyjnego w obrazie interfe-rencyjnym z dwoma szczelinami.
7. Co to są fale: spójne, monochromatyczne? Jakie znaczenie ma spójność fal w zjawisku in-terferencji?
8. Co to jest siatka dyfrakcyjna i stała siatki? Jakiej metody użyłeś do wyznaczenia stałej siatki dyfrakcyjnej?
9. Na czym polega zjawisko polaryzacji? Jakie źródła mogą dawać światło spolaryzowane?
10. Opisz zestaw pomiarowy używany w ćwiczeniu. Dlaczego w ćwiczeniu używamy lasera zamiast zwykłej żarówki?
2. Wyniki pomiarów Tabela 1. Dane pomiarowe – dyfrakcja światła lasera na jednej szczelinie Położenie fotodiody
Napięcie
Położenie fotodiody
Napięcie
Lp
[mm]
[V]
Lp
[mm]
[V]
1.
2.
Podana długość fali
Odległość szczeliny
Połowa przedziału
Połowa przedziału
z jej niepewnością
od ekranu
granicznego
granicznego
, ( ) [nm]
[m]
Δ [m]
Δ [mm]
* Uwaga: za przedział graniczny 2∆ nie można przyjąć najmniejszej działki skali, ze względu na trudność dokładnego wyznaczenia położenia siatki oraz ekranu względem skali.
Sporządź w programie WykresLab wykres
= ( ).
Tabela 2. Dane pomiarowe – wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej Rząd
Położenie prążka
Połowa przedzia-
Odległość siatki
Połowa przedzia-
Napięcie
prążka
dyfrakcyjnego
łu granicznego
od fotodiody
łu granicznego*
[mm]
∆
[mm]
[V]
[cm]
∆
[cm]
* Uwaga: za przedział graniczny 2∆ nie można przyjąć najmniejszej działki skali, ze względu na trudność dokładnego wyznaczenia położenia siatki oraz ekranu względem skali.
Tabela 3. Dane pomiarowe - wyznaczanie stopnia polaryzacji wiązki
[ °]
[V]
[ °]
[V]