Šviesos bangos ilgio nustatymas Frenelio biprizme

Atliko:

Tikrino:

Data:

Darbo tikslas – nustatyti šviesos bangos ilgį ore, naudojantis

Frenelio biprizme.

Darbo metodika. Šiuo darbu nustatome šviesos bangos ilgį ore,

pasinaudodami jų interferencija. Koherentines bangas, gauname skaidydami

Frenelio biprizme vieno šaltinio spinduliuojamą šviesos srautą į du.

Teoriškai jas sudaro dvi vienodos nedidelio laužemojo kampo prizmės,

sudėtos savo pagrindais.

Praktiškai Frenelio prizmė gaminama iš vieno stiklo gabalo. Viršutinė

prizmė laužia spindulius žemyn, o apatinė aukštyn. Tokio šviesos lūžio dėka

gauname dvi koherentines šviesos bangas, kurios, interferuoja.

Interferncinis vaizdas susideda iš tamsių ir šviesių juostų. Šios

interferencinės juostos lygiagretės biprizmės laužiamųjų kampų briaunoms.

Atstumas (y tarp dviejų gretmų maksimumų, turinčių k bei k + 1 eiles,

yra :

(

[pic]

Atstumas tarp gretimų maksimumų duotai monochromatinei šviesai

pastovus. Išmatavę atstumą tarp gretimų maksimumų ir nuotolį L tarp ekrano

ir menamų šaltinių ir žinodami b, galime apskaičiuoti ieškomą šviesos

bangos ilgį pagal formulę:

[pic]

Frenelio biprizmės laužiamasis kampas ( nedidelis ir spinduliai į jį

krinta mažais kritimo kampais. Todėl atstumą b galime išreikšti (kai mūsų

atveju n = 1,5):

[pic]

Šios išraiškos pagalba galime apskaičiuoti bangos ilgį:

[pic]

Matavimo aparatūrą, sudaro ant optikos suolo atitinkamai išdėstytas

šviesos šaltinis S, Frenelio biprizmė ir žiūronėlis su mikrometriniu

sraigtu.Šis sraigtas stumdo žiūronėlį horizantaliai ir naudojamas atstumui

tarp maksimimų nustatyti.Šviesos šaltinis- tai vertikalus plyšys ,kurį

apšviečia elektros kaitinamoji lemputė.Ji spinduoliuoja baltą

šviesą.Bandant reikia monochromatinės šviesos.Ją gauname,pastatę prieš

žiūronėlį filtrą, praleidžiantį tik tam tikro ilgio šviesos bangas.

Rezultatai.

Filtro spalva |Matavi-mo eilės Nr. |Mikrometrinio sraigto parodymai

|Atstumas tarp r maksimumų,

mm |(y,

mm |L,

m |a,

m |Šviesos bangos ilgio reikšmės,

m |Šviesos bangos ilgio reikšmių vidurkis,

| | | | | | |Raudona |1 |4.35 |5.30 |1,98 |0.158 |1 |0.47 |6.47(10-7

|6.23(10-7 | | |2 |5.05 |5.80 |1,78 | |1 |0.55 |5.99(10-7 | | |Žalia |1

|4.29 |5.05 |1,65 |0.126 |1 |0.77 |5.16(10-7 |5.12(10-7 | | |2 |5.06 |5.70

|1,50 | |1 |0.55 |5.08(10-7 | | |

Išvados:

Šviesos bangos ilgio nustatymui mažą įtaką turi atstumas nuo šviesos

šaltinio iki biprizmės. Esant didesniam atstumui, galima tiksliau nustatyti

interferencinius maksimumus, tuo pačiu ir tiriamos šviesos bangos ilgį.

Raudonos bangos ilgį gavome lygų 6.23(10-7 m. Šitas bangos ilgis įeina į

raudonos šviesos ilgių intervalą. Žalios šviesos ilgį gavome lygų 5.12(10-

7. Ji taip pat įeina i Žalios šviesos intervalą.

Literaūra

P.Tamutis “Geometrinės ir banginės optikos laboratoriniai darbai”.

Tamašauskas “Fizika 3”.

———————–

Tamsi interferencinė juosta

Šviesi interferencinė juosta

Tamsi interferencinė juosta