Порядок виконання роботи. 1. На відстані близько 65 см від джерела світла встановити біпризму, щоб її ребро було паралельне щілині

1. На відстані близько 65 см від джерела світла встановити біпризму, щоб її ребро було паралельне щілині, яка формує світловий пучок.

2. На відстані близько 15 см від біпризми встановити телелупу із насадкою 10^х і домогтися чіткої інтерференційної картини.

3. Підвести телелупу до стикання з мікрометром. Повертаючи ґвинт на утримувачі телелупи, домогтися суміщення однієї з крайніх світлових смуг із візирною міткою телелупи. Ця смуга буде початком відліку.

4. Переміщуючи телелупу за допомогою ґвинта, домогтися суміщення візирної мітки із m-ою смугою. Зафіксувати показання мікрометра.

5. За різницею показань мікрометра визначити відстань х між m світлими смугами. Дослід повторити не менше п’яти (N = 5) разів. Дані занести в таблицю.

6. Для кожного досліду за формулою Dx = x / (m – 1) обчислити відстань між двома сусідніми інтерференційними смугами.

7. За допомогою лінійки виміряти відстань l між джерелом світла і предметною площиною телелупи.

8. Замінити насадку 10^х на насадку 0, 5^х. Домогтися чітких зображень двох уявних джерел світла, що мають вигляд двох щілин.

9. Як і в попередньому випадку, виміряти відстань d між двома уявними джерелами. Вимірювання повторити не менше п’яти (N = 5) разів. Дані записати в таблицю.

Таблиця

№ вимірювання	m	x, м	Dх, м	d, м	l, м	l, нм
Середнє значення	-	-				- - - - -

9. Обробити результати вимірювань у такій послідовності:

а) обчислити середні значення величин та d:

,

;

б) обчислити середньоквадратичні похибки вимірювання та d:

,

;

в) середньоквадратичну похибку вимірювання величини l визначити як

,

де D l _ін = 0, 5 · 10^–3 м - інструментальна похибка вимірювання довжини l лінійкою з міліметровою шкалою;

г) обчислити середнє значення вимірюваної величини за робочою формулою

;

д) оскільки l, згідно з (4.7), є фунцією Dх, d, l, тобто , то за середніми значеннями аргументів можна обчислити частинні похідні

; ; ;

е) обчислити середньоквадратичну похибку вимірювання довжини хвилі l за формулою

;

є) визначити довірчий інтервал при довірчій імовірності Р = 0, 95, знайшовши у таблиці коефіцієнт Стьюдента :

;

ж) кінцевий результат записати в інтервальній формі, вказавши поруч довірчу імовірність:

, Р = 0, 95.

Примітка. При потребі для статистичного оброблення результатів вимірювань можна використати програму, яка занесена в пам’ять кафедральної ПЕОМ. Назва файла відповідає номеру лабораторної роботи.

Контрольні запитання і завдання

1. Яке явище називається інтерференцією світла?

2. У чому полягає принцип суперпозиції хвиль?

3. Які хвилі називаються когерентними?

4. Сформулюйте умови утворення максимумів та мінімумів при інтерференції хвиль.

5. Поясніть утворення інтерференційних смуг за допомогою біпризми Френеля.

6.Виведіть розрахункову формулу для визначення довжини хвилі розглянутим у роботі методом.

Література: [1, § 5.1–5.2; 2, § 171–174; 3, § 119–121].