Порядок виконання роботи. 1. Розмістити елементи оптичної схеми на оптичній лаві, як показано на рис

1. Розмістити елементи оптичної схеми на оптичній лаві, як показано на рис. 13.

2. Встановити оптичну систему так, щоб одержати на екрані чітке зображення дифракційної картини.

3. Для визначення фокусної відстані f₂ треба на якомога більшій відстані розмістити джерело світла і на стінці за допомогою лінзи Л₂ знайти чітке зображення джерела світла. Промені, які йдуть від такого точкового джерела, можна вважати приблизно паралельними і тому зображення буде розміщуватись на фокусній відстані f₂ від центра лінзи. Вимірювання прово-дити не менше п’яти разів.

4. Виміряти відстань х між сусідніми світлими смугами. Вимірювання проводити не менше п’яти разів.

5. Результати вимірювань занести в таблицю.

Таблиця

6. Обробити результати вимірювання у такій послідовності:

а) обчислити середні значення величин х і f₂:

,

,

де N – кількість вимірювань;

б) обчислити середньоквадратичні похибки вимірювання величин х і f₂:

,

;

в) похибкою визначення періоду дифракційної решітки знехтувати;

г) обчислити середнє значення вимірюваної величини за робочою формулою

;

д) обчислити середньоквадратичну похибку вимірювання довжини хвилі l за формулою

;

е) оскільки l, згідно з робочою формулою (5.5), є функцією змінних величин х і f₂, тобто l = f (x, f₂), то треба за середніми значеннями аргументів обчислити частинні похідні

;

є) визначити довірчий інтервал Dl при довірчій імовірності Р = 0, 95, знайшовши у таблиці коефіцієнт Стьюдента для п’яти вимірювань (t_{0, 95; 5} = 2, 8):

;

ж) остаточний результат записати в інтервальній формі, вказавши поряд довірчу імовірність:

Dl; 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

1. Що називається дифракцією світла?

2. Яка умова виникнення головних дифракційних максимумів?

3. У чому суть принципу Гюйгенса - Френеля?

4. Що таке дифракційна решітка і які її основні характеристики?

5. Як визначити довжину монохроматичної світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки?

6. Яким чином дифракційна решітка розкладає біле світло у спектр?

7. У яких технічних пристроях використовуються дифракційні решітки?

Література: [ 1, § 6.1–6.3; 2, § 177–181; 3, § 125–130].