Wydział |
Dzień/godzina |
Nr zespołu |
|
IL |
Poniedziałek 8-11 |
12 |
|
|
Data |
|
|
|
27.10.2008 |
|
|
Imię i Nazwisko |
|
|
|
Miechowicz Izabela |
|
|
|
Stępka Joanna |
|
|
|
Piątkowski Tomasz |
|
|
|
Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal o identycznej długości i częstotliwości prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale.
Interferometr — przyrząd pomiarowy oparty na zjawisku interferencji fal. Zasada działania opiera się na nakładaniu na siebie dwóch fal spójnych, co prowadzi do powstania obszarów, wygaszania oraz wzmacniania drgań. Obserwacja powstających wzorów interferencyjnych umożliwia po odpowiednich obliczeniach uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów.
.Interferometr Michelsona Składa się z dwóch prostopadłe do siebie ramion. Monochromatyczne światło ze źródła wpada do wnętrza układu i w centralnej części rozdziela się na dwie wiązki na półprzepuszczalnym zwierciadle. Na końcu obu ramion znajdują się zwierciadła, które zawracają bieg promieni. Jedno ze zwierciadeł dodatkowo jest ruchome i za jego pomocą zmienia się drogę optyczną jednej z wiązek w celu ustawienia interferometru. Po odbiciu obie wiązki padają ponownie na półprzepuszczalne zwierciadło gdzie biegną od odbiornika i interferując ze sobą.
Interferometr Fabry'ego-Perota jest zbudowany z dwóch równoległych półprzepuszczalnych płaskich zwierciadeł. Płytki ustawione są równolegle, powierzchniami zwierciadlanymi do siebie. Spójne, monochromatyczne światło ze źródła ulega wielokrotnemu odbiciu od zwierciadlanych powierzchni i interferuje ze sobą i trafiają do odbiornika.
Siatka dyfrakcyjna - Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin. Działanie siatki dyfrakcyjnej polega na wykorzystaniu zjawiska dyfrakcji i interferencji fali. W tym celu pomiędzy źródłem fali a odbiornikiem umieszcza się siatkę dyfrakcyjną.
Interferometr Michelsona
Wyniki pomiarów przedstawiono w tab. 1. (dane w cm)
d |
delta |
długość |
||
159 |
1,6 |
|
3,2 |
|
160,6 |
|
1,7 |
|
3,3 |
162,3 |
1,6 |
|
3,2 |
|
163,8 |
|
1,6 |
|
3,2 |
165,4 |
1,6 |
|
3,2 |
|
166,9 |
|
1,6 |
|
3,2 |
168,5 |
1,6 |
|
3,1 |
|
170 |
|
1,6 |
|
3,1 |
171,5 |
1,6 |
|
3,2 |
|
173,2 |
|
1,6 |
|
3,2 |
174,8 |
1,6 |
|
3,2 |
|
176,4 |
|
1,6 |
|
3,2 |
177,9 |
1,6 |
|
3,2 |
|
179,5 |
|
1,6 |
|
3,1 |
180,9 |
1,6 |
|
3,1 |
|
182,6 |
|
1,6 |
|
3,1 |
184 |
1,6 |
|
3,1 |
|
185,6 |
|
1,6 |
|
3,1 |
187,2 |
1,6 |
|
3,1 |
|
188,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
tab. 1 |
Wzór na odchylenie standardowe:
Oraz dane potrzebne do jego obliczenia w tab.2
(średnia - długość)^2
|
|
|
|
0,001 |
|
|
|
|
0,019 |
|
|
0,001 |
|
|
|
|
0,001 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,000 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,001 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,000 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,000 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,001 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
0,001 |
|
|
0,001 |
|
|
|
|
0,001 |
|
|
0,000 |
|
|
|
|
|
|
tab.2 |
|
|
|
|
średnia |
odchylenie standardowe |
||
3,2 |
0,04 |
Błąd pomiaru wynikający z podziałki miarki to
.
Długość fali wynosi 31mm
.
Interferometr Fabry-Perona
Wyniki pomiarów przedstawione zostały w tab. 3 (radiany) tab. 4 (milimetry)
Kąt |
0,174533 |
Błąd 1 |
0,017 |
|
|
Błąd 2 |
0,034 |
|
|
Błąd 3 |
0,034 |
|
|
|
tab. 3 |
Błąd 1 - Najmniejsza wartość podziałki.
Błąd 2 - Możliwe przesunięcie płytek względem podziałki.
Błąd 3 - Podczas rozsuwania płytek kąt ulega zmianie.
Pomiar I |
Pomiar II |
|
|
||||
Wzmocnienie I |
69 |
Wzmocnienie I |
83 |
Błąd 1 |
2 |
||
Wzmocnienie II |
53 |
Wzmocnienie II |
59 |
|
|
||
Wzmocnienie III |
33 |
Wzmocnienie III |
38 |
Błąd 2 |
2 |
||
Wzmocnienie IV |
7 |
Wzmocnienie IV |
8 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
tab. 4 |
Błąd 1 - Bezwładność obrotów korbką.
Błąd 2 - Niedokładność instrumentu pomiarowego (miarki)
Długość |
|
Pomiar I |
Pomiar II |
31,51385 |
47,27077 |
35,45308 |
44,31635 |
40,70539 |
49,24039 |
|
tab. 5 |
Wzór na długość fali:
Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli 5.
Wzór na obliczenie błędu metodą różniczki zupełnej.
Długość fali wynosi 41.4mm
.
Siatka dyfrakcyjna
.
Stała siatki wynosi d=7.3mm.
Wzór na długość fali:
Dane z pomiarów przedstawione zostały w tab. 6
wzmocnienie |
alfa |
|
Długość |
|
0 |
-0,05 |
|
3,1 |
|
1 |
0,38 |
|
3,0 |
|
2 |
0,94 |
|
3,1 |
|
1 |
-0,47 |
|
3,0 |
|
2 |
-1,03 |
|
|
|
|
|
|
|
tab. 6 |
Błąd pomiaru kąta:
-
z dokładności kątomierza.
-
z niedokładności kreski pomiarowej
Błąd pomiaru stałej siatki:
-
z dokładności miarki
Długość fali wynosi 3,2 cm -
Metoda równoległych zwierciadeł (D-3)
Dane przedstawiono w tab. 7.
|
d |
delta |
1 |
89,9 |
|
2 |
88,3 |
1,6 |
3 |
86,1 |
1,9 |
4 |
84,5 |
1,8 |
5 |
83,3 |
1,7 |
6 |
81,6 |
1,7 |
7 |
80 |
1,7 |
8 |
77,6 |
1,8 |
9 |
76,3 |
1,7 |
10 |
74,9 |
1,7 |
11 |
72,6 |
1,7 |
12 |
71 |
1,7 |
13 |
69 |
1,7 |
14 |
67,7 |
1,7 |
15 |
65,9 |
1,7 |
16 |
64 |
1,7 |
17 |
62,3 |
1,7 |
18 |
60,4 |
1,7 |
|
|
tab. 7 |
Odchylenie standardowe wynosi
0,1 ~
Błąd wynikający z dużej niedokładności miarki wynosi
Długość fali wynosi 1,7cm