Лабораторная работа № 5. Порядок выполнения работы.

Задание 1. Условия возникновения дифракции и интерференции.

Ознакомьтесь с теоретической частью работы.

На анимированных иллюстрациях (теоретическая часть, рис. 1.1. и 1.2.) пронаблюдайте дифракцию волн. В чем проявляется в данном случае отличие волнового движения от движения материальных тел? Свет - это электромагнитные волны, и для него, так же характерно явление дифракции. Используя иллюстрацию 1.2., ответьте: почему уменьшая отверстие, через которое проходит свет нельзя сделать пучок света очень узким? Используя анимированные иллюстрации 1.3. и 1.4., ознакомьтесь с условиями возникновения интерференции волн. Почему для возникновения интерференции необходимо два источника когерентных волн. Почему, когда свет проходит только через одну из щелей, на экране не возникает темных и светлых полос (иллюстрация 1.4. теоретической части)?

C:\www\doc2html\work\bestreferat-411759-14098678075836\content_t.html

Задание 2. Зависимость интерференционной картины от длины волны и условий наблюдения.

Откройте рабочее окно.

А) Используя левый движок, проследите, как меняется расстояние между максимумами интерференционной картины при изменении длины волны. Задавая различную величину длины волны (3-4 значения) найдите для каждого значения расстояние между максимумами интерференционной картины. По расстоянию между максимумами интерференции, используя формулу в теоретической части, рассчитайте длину волны. Составьте таблицу:

Сделайте вывод.

Для определения расстояния h между максимумами интерференционной картины используйте перемещаемую линейку. Поместите линейку над максимумами интерференционной картины и увеличьте изображение правой кнопкой мыши. Определите расстояние между серединой центрального максимума и серединой крайнего бокового максимума, рассчитайте значение h.

Б) Меняя расстояние между экраном и щелями, а также ширину щелей, проследите, как меняется интерференционная картина. Сделайте вывод.

В) Уменьшите расстояние между щелями до минимального значения. Так как это расстояние меньше ширины щелей, они сольются в одну щель. Почему наблюдается только один максимум? Какое это явление - интерференция или дифракция? Меняя длину волны и ширину щелей пронаблюдайте, как меняется наблюдаемая картина. Сделайте вывод.

Задание 3. Тест.

Закройте рабочее окно и откройте окно теста. Нажмите кнопку Тест. Используя перемещаемую линейку определите расстояние h между максимумами интерференционной картины. Рассчитайте длину волны в нанометрах, и подставьте найденное значение в левое окно. Нажмите кнопку Проверить. Если значение длины волны рассчитано правильно, то появиться надпись Правильно!!! Покажите ее преподавателю. Если значение длины волны рассчитано не верно, повторите измерения и рассчитайте ее заново. После трех попыток Вам придется снова нажать кнопку Тест и проводить измерения и расчеты для другого заданного значения длины волны.

Лабораторная работа № 5. Форма отчета.

Общие требования к оформлению.

Работа выполняется на листах бумаги формата A4, или на двойных тетрадных листах.

В заголовке указываются:

Фамилия и инициалы студента, № группы
НАЗВАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Каждое задание лабораторной работы оформляется как ее раздел и должно иметь заголовок. В отчете по каждому заданию, должны быть даны ответы на все вопросы и, если это указано, сделаны выводы и приведены необходимые рисунки. Результаты тестовых заданий обязательно должны быть показаны преподавателю. В заданиях, включающих в себя измерения и расчеты, должны быть приведены данные измерений и данные проведенных расчетов.

Задание 1. Условия возникновения дифракции и интерференции.

Ответы на вопросы.

Задание 2. Зависимость интерференционной картины от длины волны и условий наблюдения.

А) Таблица:

Расчеты длины волны по расстоянию между максимумами интерференционной картины. Выводы.

Б) Зависимость интерференционной картины от расстояния между экраном и щелями и от размера щелей. Выводы.

В) Ответы на вопросы. Выводы.

Задание 3. Тест.

Результаты измерений. Расчет длины волны.

Контрольные вопросы для проверки усвоения темы лабораторной работы:

1. Дайте определение дифракции и интерференции и приведите примеры.
2. Являются ли эти явления специфическими характеристиками волнового движения?
3. Почему главный (центральный) максимум для всех длин волн совпадает, а расположение боковых максимумов зависит от длины волны?
4. Белый свет состоит из волн разной длинны, каждой из которых соответствует свой цвет. Появятся ли при интерференции белого света на экране цветные полосы, и какого цвета будет главный максимум?
5. Явление интерференции было открыто у электронных, атомных и молекулярных пучков. Означает ли это, что микрочастицам присущи волновые свойства?
6. Можно ли по интерференционной картине пучка электронов определить их длину волны?
7. Можно ли в этом случае рассматривать электрон как частицу, находящуюся в определенной точке пространства?