інтерференції необхідно максимально зблизити зображення джерел світла, одержуваних за допомогою біпрізми Френеля або дзеркала Ллойда. Це може бути забезпечено наближенням біпрізми Френеля і дзеркала Ллойда до області фокусування променя. В експерименті по методу Юнга відстань між щілинами, нанесеними на скляну підкладку за допомогою напилення, поставлено заздалегідь, але і тут слід розташовувати щілини приблизно у фокусі лазера, тому це збільшує світловий потік, що проходить крізь щілини, і відповідно картина на екрані стає більш яскравою.
Установки, що збираються для проведення цих експериментів, показані на рис. 8. Оптичний столик (для графічного проектора) встановлюється на демонстраційний стіл, у ньому закріплюється стійка штатива. У штативі, на максимальній висоті над поверхнею столу, кріпиться робоче поле. На відстані приблизно 2 м від нього розташовується екран. За допомогою магнітних тримачів на робочому полі розміщуються напівпровідниковий лазер і лінза фокусною відстанню 5 см. Об'єкт, що використовується для створення двох джерел світла, встановлюється приблизно в фокальній області лінзи.
Малюнок 8 - Установка для біпрізми Френеля
Для демонстрації інтерференційних ефектів в природному світлі в комплект включена оптична збірка «Кільця Ньютона». Установка для цього експерименту збирається на базі графічного проектора. Кільця Ньютона демонструються у відбитому та прохідному світлі (рис. 9).
Малюнок 9 - оптична збірка «Кільця Ньютона»
На кадрове вікно графічного проектора встановлюється оптичний столик зі стійкою штатива, на якій на невеликій висоті закріплюється збірка «Кільця Ньютона». Вона орієнтується під кутом 45 ° або трохи більше до напрямку поширення пучка від графічного проектора - так, щоб відбитий від складання пучок потрапляв на нижню частину екрану. Світло, що пройшло через збірку «Кільця Ньютона», за допомогою оптичної системи графічних?? го проектора також направляється на екран (на його верхню частину). Для появи чіткої картини кілець Ньютона в прохідному світлі необхідно підібрати висоту об'єктива графічного проектора.
Щоб отримати на екрані зображення кілець Ньютона у відбитому світлі, в пучок світла, відбитий від збірки, вставляється лінза фокусною відстанню F=12 см і діаметром 5 см. Для досягнення високої чіткості зображення слід правильно встановити відстань між лінзою і складанням «Кільця Ньютона ». Наявність на екрані двох систем кілець Ньютона дозволяє звернути увагу учнів на порядок чергування кілець різного забарвлення в прохідному і відбитому світлі, а також обговорити причини більшої чіткості кілець, спостережуваних у відбитому світлі.
Та ж сама установка використовується і для демонстрації інтерференції в мильній плівці. При проведенні цього досвіду спочатку на екрані отримують зображення кілець Ньютона в прохідному і відбитому світлі, а потім на місце оптичної збірки «Кільця Ньютона» встановлюють рамку з мильною плівкою. Такий прийом дозволяє юстіровать оптичну схему за допомогою істотно більш стабільного об'єкта, ніж мильна плівка.
Кільця Ньютона легко спостерігаються і в монохроматичному світлі напівпровідникового лазера. Оптична схема цього експерименту наведена на рис. 10.
Малюнок 10 - Збірка «кільця Ньютона»
Промінь лазера, розширений за допомогою лінзи до діаметра 4-5 см, падає на збірку приблизно під кутом 45 °. Інтерференційні картини виникають на двох екранах відразу без будь-якої додаткової юстирування оптичної схеми. Однак контрастність кілець Ньютона на різних екранах помітно різниться. Контрастність картинки в прохідному світлі виявляється істотно нижче.
Дифракція світла
У комплект по хвильової оптиці входить ряд оптичних елементів для спостереження дифракції: щілини шириною 0,3 і 0,6 мм, нитка діаметром 0,2 мм, отвір діаметром 0,8 мм, а також дві дифракційні решітки (50 і 150 штрихів на міліметр) і модель двовимірної структури (дуже дрібна капронова сітка). Ці елементи використовуються в експериментах по дифракції в паралельному і в розбіжному пучках світла, що створюються за допомогою напівпровідникового лазера.
Оптична схема для демонстрації дифракційних ефектів в паралельному пучку світла виглядає гранично просто. На закріпленому вертикально робочому полі встановлюються напівпровідниковий лазер і об'єкт, на якому відбувається дифракція. В експериментах показується вид дифракційної картини, відповідний кожному з об'єктів, вивчається вплив ширини щілини і щільності штрихів дифракційних решіток на відстань між дифракційними максимумами. Для збільшення масштабу спостережуваної дифракційної картини рекомендується нахиляти екран таким чином, щоб кут падіння пучка був близький до 45 ° (дифракція на нитки і на щілинах), або встановлювати перед екраном додаткову лінзу (дифракція на круглому отворі).
В оптичних схемах дослідів з дифракцією в розбіжному пучку світла (ри...
