Файл: Лабораторная работа 1 по дисциплине (учебному курсу) Физике 3 Вариант 7 Студент.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.05.2024

Просмотров: 14

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»

(наименование института полностью)
Кафедра / Электроснабжение .

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по дисциплине (учебному курсу) «Физике 3»


Вариант 7


Студент
Емельянов Артём Андреевич

(И.О. Фамилия)



Группа
ТМбп-1901ас



Преподаватель

  • Леванова Наталья Геннадьевна

(И.О. Фамилия)



Тольятти 2022


Бланк выполнения лабораторной работы №1
«Опыт Юнга»



Цель работы: Знакомство с процессом сложения когерентных электромагнитных волн и его моделированием.

Экспериментальное исследование закономерностей взаимодействия световых волн от двух источников (щелей).

Зарисовка модели «Интерференционный опыт Юнга»:





Таблица 2

Результаты измерений для длины волны светло-красного цвета при L1 =4,4 м


d, мм
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0

хтах, мм
1,46
1,40
1,33
1,28
1,24
1,20
1,14
1,11
1,07

1/d, мм-1
0,45
0,43
0,42
0,4
0,38
0,37
0,36
0,34
0,33

График экспериментальной зависимости смещения первого максимума xmax от обратного расстояния между щелями:





Истинное значение длины волны светло-красного цвета=730 нм.

Абсолютная погрешность: , где истинное значение,

- экспериментальное значение.

;

Относительная погрешность
Таблица 3

Результаты измерений для волны светло-красного цвета при L2 = 4,5 м


d, мм
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0

хтах, мм
1,49
1,43
1,38
1,30
1,26
1,22
1,18
1,14
1,09

1/d, мм-1
0,45
0,43
0,42
0,4
0,38
0,37
0,36
0,34
0,33


График экспериментальной зависимости смещения первого максимума xmax от обратного расстояния между щелями: (График)





;



Таблица 4

Результаты измерений для волны светло-красного цвета при L3 = 3,0 м



d, мм
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0

хтах, мм
1,00
0,95
0,91
0,88
0,84
0,81
0,78
0,75
0,73

1/d, мм-1
0,45
0,43
0,42
0,4
0,38
0,37
0,36
0,34
0,33


График экспериментальной зависимости смещения первого максимума xmax от обратного расстояния между щелями: (График)



Проведите аппроксимацию графика прямой линией и определите по графику длину волны

=0,0007337мм=733,7 нм=734нм

;


Анализ ответа и графиков: Построив экспериментальные графики xmax от можно убедиться в том, что зависимость смещения первого максимума xmax от обратного расстояния между щелями является линейной. В ходе работы я определил длину световой волны по интерференционной картине от двух щелей при помощи опыта Юнга. Диапазон красного цвета спектра определяют длиной волны 620-740 нм, поэтому, изменяя длину между экранами, значения:

λ=739±9 нм (при L=4,4м);

λ=732±2 нм (при L=4,5м);

λ=734±4 нм (при L=3,0м), полученные в результате выполнения лабораторной работы попадают под заданные значения диапазона. Погрешность составила , что является допустимой погрешностью. Вызвана она в связи с погрешностью при измерениях маленьких величин, а так же погрешностью при расчетах.


Вывод. В работе пучок света направляется на непрозрачный экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого устанавливается проекционный экран. Особенность прорезей в том, что их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света. На проекционном экране получается целый ряд чередующихся интерференционных полос, что и было продемонстрировано Томасом Юнгом. Эта работа демонстрирует интерференцию света, что является доказательством справедливости волновой теории.

Если исходить из того, что свет состоит из частиц (корпускулярная теория света), то на проекционном экране можно было бы увидеть только две параллельные полосы света, прошедшие через прорези ширмы. Между ними проекционный экран оставался бы практически неосвещенным.

С другой стороны, если предположить, что свет представляет собой распространяющиеся волны (волновая теория света), то, согласно принципу Гюйгенса, каждая прорезь является источником вторичных волн.

Если вторичные волны достигнут линии в середине проекционного экрана, находящейся на равном удалении от прорезей, в одной фазе, то на серединной линии экрана их амплитуды сложатся, что создаст максимум яркости. То есть максимум яркости окажется там, где согласно корпускулярной теории, яркость должна быть практически нулевой.

С другой стороны, на определённом удалении от центральной линии волны окажутся в противофазе — их амплитуды компенсируются, что создаст минимум яркости (тёмная полоса). По мере дальнейшего удаления от средней линии яркость периодически изменяется, возрастая до максимума и снова убывая. Опыт Юнга (эксперимент на двух щелях) — эксперимент, проведённый Томасом Юнгом и ставший экспериментальным доказательством волновой теории света. Результаты эксперимента были опубликованы в 1803 году

Смотрите также файлы