A szemészeti mikrométerrel való munkavégzés technikája
Az interferencia mintát, amely két fénysugár áthaladt a biprismon át, egymásra helyezik, egy szemmikrométerrel megfigyeljük (3. ábra). Ez egy mikrometrikus 1 csavar és szemlencse 2, ahol a látómező álló alegységekre osztott rögzített ablak (milliméterben), és egy mutatót 3, mint egy kettős elsődleges szálkeresztet, és 4 (3b ábra).
3. ábra: Okuláris mikrométer: a - általános nézet,
b - látómező; 1 - mikrométeres csavar;
2 - okulár; 3 - kettős löket; 4 - szálkereszt
A kettős löketet és a kereszthornyot egyszerre egy mikrométeres csavarral mozgatják.
A csavar dobján lévő vízszintes vonal indexként szolgál, amelyen egy számlálás kör alakú, amelynek osztási ára 0,01 mm.
A Fresnel biprism segítségével kapott interferencia minta párhuzamos függőleges sávok - könnyű és sötét.
Koordinátáit interferenciacsíkok által meghatározott stacionárius skála jelzések területén a szemlencse (milliméterben), és a tárcsa leolvasási a mikrométer csavarral (tized és század milliméter).
Példa: 1. módszer. Vigye át a szőrzetet az egyik zavaró sávon (sötét). Ebben az esetben a kettős löket a 2. és 3. osztály (mm) között volt. Ennek következtében a milliméter egész száma 2. Ugyanakkor a mikrométer körívének vízszintes vonala egybeesik a 98 osztással. Így a milliméteres frakciók 0,98 mm-re vannak. A teljes szám 2,98 mm - ez a koordináta.
Fordítsa a szálkeresztet a legközelebbi sötét sávba. A koordinátája például 3,45 mm. Ezután a távolság a két sötét csíkokkal egyenlő a különbség a koordináták: (3,45-2,98) = 0,47 mm - szélessége a fényes sáv közé van bezárva két sötét. A nagyobb pontosság érdekében három vagy öt sáv közötti időtartamot kell átvenni, majd a koordináta-különbséget osztani az ezen időközön belül zárt sávok számával.
A második módszer az összes kísérlet kiindulási koordinátájának állandóságára alapul, ami megegyezik a teljes skálán (például 2,00). Ez lehetővé teszi, hogy a sötét zavaró szalagot tartsa szem elől, amelyet a kezdeti értékként választottunk meg, és amelyen a kötőjel a skála alján található. Forgassa a mikrométercsavart kétszeres löketre, és húzza át egy másik sötét sávba, és határozza meg a koordinátát a mérlegen, valamint a dob olvasását. Például Xk = 2.00. és Xk + m = 3,65 (m = 3). Ezután a távolság az interferencia fringes:
3 A munka teljesítményének sorrendje
és az eredmények regisztrálására vonatkozó követelményeket
3.1 A laboratóriumi munkák előkészítése során tanulmányozni és körvonalazni kell a "Fény interferenciáját" a könyvtárakban felsorolt tankönyvek egyikének megfelelően:
-C.315 - 324/1, 420 - 426/2 /, C.93-110 / 4 /;
-nem műszaki szakterületekhez S. 457 - 463/3 /.
A berendezés megjelenését a 4. ábra mutatja.
4. ábra Laboratóriumi felszerelés: 1 - megvilágító
kondenzátor lencsével; 2 - csúszó nyílás; 3 - könnyű szűrők; 4 - biprizmus; 5 - szemmikrométer
3.2 Kapcsolja be a megvilágító lámpát 1 (4. ábra). Egy teljesen nyitott nyílás maximális világos és egyenletes megvilágítására.
3.3 Ha a 4 biprismust és az 5 szemlencsi mikrométert a 2 résbe nyomja, akkor a magasságot középre kell helyezni. Ezután a szemmikrométert a padnak a végére kell helyezni, és a biprismot - a réstől 10 ... 15 cm távolságig.
3.4 csökkentésével a rés szélessége, és kissé fordult a emeltyű biprism a nyílásba, és a biprism éle párhuzamos bejutni a látómező egy okulármikrométer elkülönült interferencia minta.
3.5 Adja meg az egyik fényszűrőt - piros.
3.6 Az okulár-mikrométer segítségével határozza meg az Xk sötét sáv koordinátáit a fent leírt módon. Ezután egy mikrométeres csavarral mozgassa a szálkeresztet a szomszédos sötét csíkra, és határozza meg az Xk + 1 koordinátáját. Jegyezze fel a mért értékeket az 1. táblázatban.
1. táblázat Mérések és számítások eredményei
A fizikai mennyiségek jelölése
Megjegyzés: Az áthúzódó sejtek nem töltődnek be
3.7 Mérje meg a sötét sávok közötti távolságot a koordináta-különbséggel # 916; X = # 9474; Xk + 1 - Xk # 9474;. A nagyobb pontosság érdekében meg kell határozni a több sáv közötti távolságot. majd oszd meg az eredményt az m sávok számával:
A méréseket háromszor végezzük különböző páros interferencia-peremek esetén. Keresse meg a középértéket.
3.8 Mérje meg a b távolságot a nyílásról a biprizmusra és az L távolságot a nyílásról a szemmikrométerre.
3.9 A nyílás és a biprism helyzetének megváltoztatása nélkül cserélje ki a fényszűrőt zöldre, és ismételje meg az 5. lépést - 7. tétel. Keresse meg a középértéket.
3.10 Számítsd ki a d1 és d2 képzeletbeli források közötti távolságot az alábbi képletekkel:
ahol # 955; 1 - a piros fényszűrő által közvetített fény hullámhossza, mm; # 955; 2 - zöld, mm.
Keresse meg a középértéket
3.10 Helyezze el a (11) képletben szereplő értéket, és határozza meg a prizma refrakciós szögének átlagát (radianban):
ahol n = 1,5 a biprismüveg törésmutatója.
A végeredményt percekben (1 '= 2,91 x 10 -4 rad) fejezzük ki.
Számolja = 3.11 és relatív és abszolút = Dd és Db mérési hiba a szabályok szerint a matematikai statisztika, figyelembe véve az instrumentális hibák DL = Db = 1,0 mm. D (DX) = 0,01 mm. Dl = 20 nm. az alábbi képletekkel:
3.12 Írja le a végeredményeket a d = (d ± Dd) mm, b = (b ± D b) konfidenciaintervallumokra.
3.13 Következtetések levonása (a következtetésekben tükrözi az interferencia módszer előnyeit a kis hosszúságú és kis szögek mérésére, amelyek a szögfokú részek).
4 Vizsgálati kérdések
4.1 Mi a jelenség a fény interferenciáján? Milyen hullámokat hívnak koherensnek?
4.2 Mi a fényhullám optikai útvonala, az optikai útkülönbség?
4.3 Adjuk meg a D = kl és D = (2k + 1) képletet az útvonalkülönbség esetén a maximális és minimális fényintenzitás kialakításakor.
4.4 Hogyan változtatja meg az interferencia mintát, amikor a szűrőt kicserélik?
4.5 Mi a Fresnel biprism? Húzza a sugarakat a biprizmusba.
4.6 Van-e interferencia-minta, ha a biprismus fele piros színnel van lezárva, a másik kék szűrővel?
4.7 Derítsük ki a Dd és Db hibakódokat. ismeri azokat a képleteket, amelyekkel d és b kiszámolható?
4.11 Hol lehet a természetes környezetben megfigyelni a fény interferenciáját?
4.12 Milyen felhasználásokkal jár a beavatkozás a tudomány és a technológia terén?
Laboratóriumi munka №4