Cel ćwiczenia i metoda pomiaru.
Interferencja (zjawisko potwierdzające falowa naturę światła) to nakładanie się fal światła mających stałą w czasie różnicę faz(są spójne) i poruszających się w przybliżeniu w tym samym kierunku co skutkuje powstaniem obrazu interferencyjnego. W wykonywanym doświadczeniu Younga będziemy wykorzystywać laser umieszczony na wyporniku i uchwyt z zamocowanym slajdem z podwójnymi szczelinkami. Na kartce papieru milimetrowego umiejscowionej na ekranie przy zgaszonym świetle będziemy oznaczać położenia minimów i maksimów interferencyjnych. Celem badania jest obliczenie odległości między szczelinkami.
Obliczenia.
odległość soczewki od ekranu: L=1,5m=1500,0mm ΔL=5 mm
badany przypadek:
szerokość szczeliny: 0,1mm odstęp między szczelinami:0,2mm
szerokość szczeliny:0,2mm odstęp między szczelinami:0,25mm
szerokość szczeliny:
szerokość szczeliny:
Długość fali wynosi: λ=635nm =0,000635mm
Przypadek 1
n | X(n) [mm] |
---|---|
-7 | -26 |
-6 | -22 |
-5 | -18 |
-4 | -16 |
-3 | -12 |
-2 | -7 |
-1 | -4 |
0 | 0 |
1 | 4 |
2 | 8 |
3 | 13 |
4 | 17 |
5 | 21 |
6 | 24 |
7 | 28 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A=3,907143mm
ΔA=0,043599 mm
A=(3,907±0,044)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,24378427mm
∆a=0,0035422mm
a=(0,2438±0,0035)mm
n | X(n) |
---|---|
-7 | -14 |
-6 | -12 |
-5 | -10 |
-4 | -8 |
-3 | -6 |
-2 | -4 |
-1 | -2 |
0 | 0 |
1 | 2 |
2 | 4 |
3 | 6 |
4 | 8 |
5 | 10 |
6 | 12 |
7 | 14 |
PRZYPADEK 2
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:A=2,1 mm
ΔA=0,036815 mm
A=(2,100±0,037)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,45357143mm
∆a=0,00944789mm
a=(0,4536±0,0094)mm
PRZYPADEK 3
n | X(n) |
---|---|
-7 | -6,5 |
-6 | -5 |
-5 | -4,5 |
-4 | -4 |
-3 | -3,5 |
-2 | -2,5 |
-1 | -1,5 |
0 | 0 |
1 | 1,5 |
2 | 2,5 |
3 | 3,5 |
4 | 4 |
5 | 4,5 |
6 | 5,5 |
7 | 6 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A=0,0933929 mm
ΔA=0,0300077 mm
A=(0,934±0,030)mm
odległość między szczelinkami:
a=1,019885mm
∆a=0,036166mm
a=(1,020±0,036)mm
PRZYPADEK 4
n | X(n) |
---|---|
-7 | -19 |
-6 | -15 |
-5 | -13 |
-4 | -11 |
-3 | -8 |
-2 | -6 |
-1 | -4 |
0 | 0 |
1 | 4 |
2 | 7 |
3 | 9 |
4 | 11 |
5 | 14 |
6 | 16 |
7 | 18 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A= 2,689286mm
ΔA=0,050731 mm
A=(2,689±0,051)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,3541832mm
∆a=0,00785933mm
a=(0,3542±0,0079)mm
Rachunek błędów:
1)
=0,0023mm
2)=0,00604mm
Zapis wyniku końcowego:
1) =0,107± 0,0023mm
2) =0,117± 0,00604mm
Wnioski:
Obliczone wartości odległości między szczelinkami są zbliżone do wartości podanych i mieszczą się one w granicach błędu. Błędy, które otrzymaliśmy mogą wynikać z niedokładnego odczytu minimów i maksimów bądź niedokładnego umocowania płytek z szczelinkami.