Экспериментальная установка в статике и динамике

Принципиальная схема установки показана на рис. 4. Основными элементами установки являются: источник монохроматического света – лазер 1, собирающая линза с фокусным расстоянием 30 мм 2, бипризма Френеля 3, окуляр 4 с фокусным расстоянием 12,5 мм и экран 5. Все элементы установлены в подвижные рейтеры и закреплены на оптической скамье 6.

Лучи лазера направляются на собирающую линзу, фокусируются на ее оптической оси, а затем попадают на бипризму Френеля. Фокус собирающей линзы является моделью точечного источника когерентного монохроматического света, освещающего бипризму. При такой оптической схеме увеличивается яркость интерференционных полос. Бипризма формирует интерференционную картину в виде последовательности вертикальных полос различной освещенности. Короткофокусная линза-окуляр предназначена для получения на экране увеличенного изображения интерференционных полос.

Рис. 4

 

Использование в оптической схеме линзы и окуляра требует уточнения расчетной формулы (13).

Из рис. 5 видно, что ширина интерференционной полосы, входящая в формулу (13), выражается через ширину полосы на экране следующим образом:

Δ x = Δ . (14)

 

Рис. 5

 

Неизвестное расстояние a, можно найти с помощью формулы для тонкой линзы (ƒ – фокусное расстояние окуляра)

+ = .

Откуда получаем

a = . (15)

Следовательно, подставив (15) в (14), получим

Δ x = . (16)

Из рис. 5 видно

L = L ₁ + c – a = L ₁ + с – . (17)

 

Подставив выражения (16) и (17) в (13), получаем

. (18)