Порядок выполнения работы. Ознакомьтесь с методическими указаниями к лабораторной работе

Ознакомьтесь с методическими указаниями к лабораторной работе

Введение. Порядок работы с программой

 

В данной лабораторной работе используются компьютерные модели, разработанные фирмой «Физикон».

Для начала работы необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши, когда ее маркер расположен над эмблемой сборника компьютерных моделей. После этого появится начальная картинка, имеющая вид

 

Рисунок 14 Начальная картинка «Виртуального практикума по физике для ВУЗов»

После этого необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши, установив ее маркер над названием радела, в котором расположена данная модель. Запустите программу. Выберите во вкладке «Модели» раздел «Оптика». Выберите тему «Интерференционный опыт Юнга».

Для раздела «Оптика» вы увидите следующую картинку

 

Рисунок 15 Начальная картинка для раздела «Оптика»

(для программы «Открытая физика 2.6. часть 2.»)

Методика и Порядок измерений

Внимательно рассмотрите рисунок 16, найдите все регуляторы и другие основные элементы и зарисуйте их в конспект.

Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений.

 

Рисунок 16 Функциональная схема установки «Интерференционный опыт Юнга»

Измерения

1. Подведите маркер мыши к движку регулятора вблизи картинки спектра, нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее в нажатом состоянии, двигайте движок, установив числовое значение длины волны l₁, взятое из таблицы 1 для вашей бригады.

2. Аналогичным образом, зацепив мышью движок регулятора расстояния между щелями, установите минимальное значение d = 1 мм. Измерьте, используя шкалу на экране, расстояние X_MAX между нулевым и первым максимумами и запишите в таблицу 2. Увеличивая d каждый раз на 0,3 мм, измерьте еще 9 значений расстояния X_MAX.

3. Устанавливая новые числовые значения длины волны l, из таблицы 1 для вашей бригады, повторите измерения по п.2, записывая результаты в таблицы 3,4,5.

 

ТАБЛИЦА 1. Примерные значения длины волны

(не перерисовывать)

Бригада
l1
l2
l3
l4

ТАБЛИЦЫ 2-5. Результаты измерений при l = ____ нм

d[мм]
XMAX[мм]
1/ d [мм-1]
1/XMAX [мм-1]

 

5.5 Обработка результатов и оформление отчета:

Рассчитайте и внесите в таблицы значения обратного расстояния между щелями.

Постройте на одном рисунке графики экспериментальных зависимостей смещения первого максимума X_MAX от обратного расстояния между щелями (указав на них длину волны l).

Для каждой линии определите по графику экспериментальное значение произведения lL, используя формулу

.

Рассчитайте среднее значение экспериментально полученного произведения lL и абсолютную ошибку измерений данного произведения.

Запишите ответ и проанализируйте ответы и графики.

 

6 Контрольные вопросы

1. Дайте определение явления интерференции.

2. Что такое когерентность?

3. Дайте определение когерентных волн.

4. Что такое волновая поверхность?

5. Сформулируйте принцип Гюйгенса.

6. Дайте определение зон Френеля.

7. Напишите формулу для напряженности электрического поля dE электромагнитной волны (ЭМВ), излучаемой элементарным участком площадью dS волновой поверхности в точке наблюдения, расположенной на расстоянии r от этого участка. Сделайте рисунок.

8. Что такое разность хода двух гармонических волн, излучаемых двумя источниками?

9. При какой разности хода двух волн при их сложении наблюдается максимум?

10. При какой разности хода двух волн при их сложении наблюдается минимум?

Содержание отчёта

7.1 Наименование работы.

7.2 Цель работы.

7.3 Описание используемого оборудования.

7.4 Схема функциональной модели для лабораторной работы «Интерференционный опыт Юнга» (Рисунок 16)

7.5 Четыре таблицы (Таблицы 1-4 Результаты измерений при l = ____ нм), аналогичных таблице 2-5 методических указаний.

7.6 Графики (в одной системе координат) экспериментальных зависимостей смещения первого максимума X_MAX от обратного расстояния между щелями 1/d (указав на них длину волны l).

7.7 Расчёты по формуле .

7.8 Выводы: анализ полученного ответа и графиков.