с. 11) обов'язково присутній збирає лінза, яка і створює після фокуса розбіжний пучок світла. Щілини і нитка розміщуються приблизно в фокальній області лінзи (яскравість дифракційної картини на екрані при цьому максимальна), отвір відсувається від лінзи приблизно на три фокусних відстані (критерієм тут є чіткість картини на екрані). Дифракційні ефекти в цих експериментах проявляються настільки сильно, що практично зникає поняття геометричної тіні об'єкта.
Малюнок 11 - Оптична схема дослідів з дифракцією
У спектроскопії (дослідженні спектрів для наукових і промислових цілей) для отримання спектрів дифракційні решітки застосовуються набагато частіше, ніж призми. Тому експерименти по розкладу світла в спектр за допомогою дифракційної решітки мають певну практичну цінність.
Для отримання спектру природного світла за допомогою дифракційної решітки використовується оптична система графічного проектора (рис. 12). Лінза і поворотне дзеркало графічного проектора встановлюються на висоті 35-40 см над кадровим вікном. Дифракційна решітка за допомогою придатних оправок розміщується безпосередньо під лінзою проектора. В експерименті важливе значення має колімація світлового пучка, що падає на дифракційну решітку, оскільки від цього залежить чіткість (дозвіл) спектра на екрані. Тому в оптичну схему включені дві щілинні діафрагми: одна, шириною 5 мм, безпосередньо перед (по ходу променя) дифракційною решіткою, а інша, шириною 2-3 мм, на оптичному столику, встановленому на кадровому вікні графічного проектора. Після установки дифракційної решітки 50 шт. мм - 1 (період решітки 0,02 мм) і отримання на екрані спектрів слід звернути увагу учнів на те, що слабоокрашенная смуга в центрі дифракційної картини - нульовий порядок дифракції. У нульовому порядку розкладання в спектр не відбувається. Вгору і вниз від нульового порядку чітко видні спектри першого порядку. Ширина спектра зростає зі зростанням його порядкового номера. Це призводить до того, що спектри другого, третього і наступних порядків частково накладаються один на одного, тому в них спостерігається спотворення кольорів.
При обговоренні спектрів, отриманих на екрані при роботі з гратами 150 мм - 1, увагу учнів слід звернути на зіставлення видів спектрів в першому і другому випадках. Результатом має бути висновок про те, що кут дифракції для синього світла завжди менше, ніж для червоного, і що роздільна здатність дифракційної решітки збільшується із зростанням щільності штрихів і номера порядку дифракції.
Малюнок 12 - Оптична схема графічного проектрора
ВИВЧЕННЯ Залежність показника заломлення ПОВІТРЯ ВІД ТИСКУ
Теоретичні знання
Мета роботи: вивчення залежності показника заломлення повітря від тиску, спостереження зміщення інтерференційної картини при плавній зміні оптичної довжини шляху одного з інтерферуючих променів, шляхом зміни тиску.
Обладнання: шахтний інтерферометр ШИ - 11, колба з водою, шприц.
Теоретична частина
Показник заломлення речовини - величина, рівна відношенню фазових швидкостей світла (електромагнітних хвиль) у вакуумі та в даному середовищі. Також про показник заломлення іноді говорять для будь-яких інших хвиль, наприклад, звукових, хоча в таких випадках, як останній, визначення, звичайно, доводиться якось модифікувати. Показник заломлення залежить від властивостей речовини і довжини хвилі випромінювання, для деяких речовин показник заломлення досить сильно змінюється при зміні частоти електромагнітних хвиль від низьких частот до оптичних, а також може ще більш різко змінюватися в певних областях частотної шкали. За замовчуванням звичайно мається на увазі оптичний діапазон або діапазон, який визначається контекстом [7]. Існують оптично анізотропні речовини, в яких показник заломлення залежить від напрямку і поляризації світла. Такі речовини досить поширені, зокрема, це все кристали з досить низькою симетрією кристалічної решітки, а також речовини, піддані механічній деформації. Показник заломлення можна виразити як корінь з добутку магнітної і діелектричної проникності середовища (треба при цьому враховувати, що значення і для цікавить діапазону частот - наприклад, оптичного, можуть дуже сильно відрізнятися від статичної значення цих величин). Для вимірювання коефіцієнта заломлення використовують ручні і автоматичні рефрактометри. При використанні рефрактометра для визначення концентрації цукру у водному розчині прилад називають Цукрометр.
Ставлення синуса кута падіння (?) променя до синуса кута заломлення (?) при переході променя з середовища A в середу B називається відносним показником заломлення для цієї пари середовищ. Величина n є відносний показник заломлення середовища У по відношенню до середовища А, а n '= 1/n є відносний показник заломлення середовища А по відношенню до середовища В. Ця величина за інших рівних умов більше одиниці при переході променя з сер...
