• Laboratorium fizyki CMF PŁ

• Dzień Środa x2 godzina 16.15 - 18.00 grupa A6

Wydział EEIiA

semestr II rok akademicki 2005/2006

ocena _____

1. Wstęp teoretyczny

Interferencją nazywamy zjawisko nakładania się fal. Jest ona przypadkiem ogólniejszego zjawiska superpozycji (sumowanie się kilku niezależnych ruchów falowych). Na ekranie wskutek interferencji tworzą się charakterystyczne prążki, które potwierdzają falową naturę światła. Po raz pierwszy eksperyment ten wykonał około roku 1805 Thomas Young, fizyk angielski.

Celem doświadczenia jest zbadanie i opisanie wyżej wymienionego zjawiska.

Aby tego dokonać skolimowaną wiązkę lasera przepuszczaliśmy kolejno przez dwa slajdy ze stałymi szerokościami szczelin i jeden z regulowaną szerokością szczelin. Następnie uzyskany obraz rzutowaliśmy na arkusz papieru milimetrowego, który był przymocowany do ekranu. Obraz ten został przez nas wykorzystany do dalszych pomiarów.

2. Wyniki pomiarów

Wyniki pomiarów odległości maksimum głównego od maksimów kolejnych rzędów ( od pierwszego do czwartego rzędu ).

pojedyncza		podwójna		regulowana
Lewo		Lewo		Lewo		Góra
xn [ mm ]	n	xn [ mm ]	n	xn [ mm ]	n	xn [ mm ]	n
12	1	5	1	9	1	9	1
25	2	10	2	15	2	15	2
37	3	15	3	21	3	21	3
48	4	20	4	26,5	4	28	4
Prawo		Prawo		Prawo		Dół
12	1	5	1	9	1	9	1
24	2	10	2	15,5	2	14	2
36	3	14	3	21,5	3	20	3
48	4	19	4	27,5	4	26	4

3. Obliczenia

x_n - odległość maksimum głównego od maksimum n-tego rzędu.

n - rząd prążka interferencyjnego.

A - szukany współczynnik kierunkowy

Współczynnik kierunkowy został przez nas policzony metodą najmniejszych kwadratów dla wybranych prążków

pojedyncza	podwójna	regulowana
prawo	prawo	prawo	góra
A = 12	A = 4,6	A = 6,15	A = 6,3
ΔA = 0	ΔA = 0,14142	ΔA = 0.0866	ΔA = 0,17321

Wyżej obliczone wartości po podstawieniu do wzoru:

λ - długość fali lasera - 635 nm = 635 * 10^-6 mm

a - odległość między środkami szczelinek

L - odległość ekranu od slajdu ( szczelin ) = 1,90 m= 1,9 *10³mm

ΔL - 1 mm

MIEJSCE NA WZÓR NA DELTE A !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1

pojedyncza	podwójna	regulowana
prawo	prawo	prawo	góra
a = 0,1 mm	a = 0,26 mm	a = 0,2 mm	a = 0,19 mm
Δa = 5,26 * 10^-5 mm	Δa = 8,13 * 10^-3 mm	Δa = 2,92 * 10^-3 mm	Δa = 5,32 * 10^-3 mm

Stosujemy wzór:

Dla pojedynczej:

a = (0,1 ± 5,26 * 10^-5 ) mm

Dla podwójna:

a = (0,26 ± 8,13 * 10^-3) mm

Dla regulowanej:

góra:

a = (0,19 ± 5,32 * 10^-3) mm

prawo:

a = (0,2 ± 2,92 * 10^-3) mm

4. Dyskusja powstałego obrazu i wnioski

Wykonując doświadczenie uzyskaliśmy obraz interferencyjny podobny do rys. 2 podpunkt c. Stało się tak dlatego iż w naszym doświadczeniu nałożyły się obrazy z dwóch zjawisk: dyfrakcji i interferencji. Wiązką lasera oświetliliśmy szczelinę, które stały się źródłami nowych fal, które dalej ze sobą interferowały. Nastąpiły wzmocnienia i osłabienia fal, co było przyczyną pogarszania się widzialności prążków wraz ze wzrostem ich odległości od maksimum głównego. Ogólne wyniki obserwacji i pomiarów, nie pozwalają nam dokładnie stwierdzić czy otrzymane przez nas odległości między środkami szczelinek są prawdziwe. Błędy pomiarów mogły wynikać z niedoskonałości ludzkiego oka, niezbyt dobrze zaciemnionego pomieszczenia w którym to doświadczenie było wykonywane i trudności w zaznaczaniu prążków. Pod uwagę należy wziąć również błędy które wynikały z niedokładności urządzeń mierniczych i trudności w dokładnym ustawieniu wiązki lasera na szczelinie.

Mateusz Marciniak

imię i nazwisko

nr indeksu 131205

Dominik Jasionowski

imię i nazwisko

nr indeksu 131175

Sylwester Gorazda

imię i nazwisko

nr indeksu 131158

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
O3 - A7	Badanie interferencji w doświadczeniu Younga.

---