Калибровка заключается в определении поперечного увеличения линзы микропроектора. Для калибровки устанавливают микропроектор на оптической скамье, а перед ним – модуль 5 или другой элемент так, чтобы лазерный пучок расширился и осветил в объектной плоскости микропроектора площадку диаметром 5-10 мм, при этом на экране будет освещена площадка диаметром в несколько сантиметров. Размещая в кассете микропроектора различные объекты, получают на экране их увеличенное изображение.
1. Отъюстируйте установку по методике, описанной на стр. 12.
2. Установите на оптической скамье линзу-конденсор (модуль
Рис. 7.4.
5. Установите в двухкоординатный держатель объект 23 – непрозрачный экран со щелью.
6. Передвигая модуль 8 по оптической скамье, добейтесь на экране четкой дифракционной картины, такой, чтобы расстояния между дифракционными максимумами составляло 3-7 мм.
7. Определите расстояния между минимумами 1-го, 2-го и 3-го порядков (
).
8. Определите расстояние между объектом 23 и микропроектором (расстояние l на рис. 7.4).
9. По формуле (7.3) найдите ширину щели, учитывая, что при малых 
: 
.
10. Измерьте ширину щели непосредственно и сравните 
с 
. Для измерения ширины щели выньте объект 23 из двухкоординатного держателя и вставьте его в кассету микропроектора (модуль 2). Сместите объектив (модуль 6) на 0,5 – 1 см. При этом система расфокусируется и объект 23 окажется полностью
(2.3)
Задание 2. Определение фокусного расстояния объектива
Рис. 2.3.
1. Поставьте линзу-конденсор (модуль 5) сразу за излучателем. Микропроектор (модуль 2) разместите на расстоянии не менее 45 см от конденсора. Объектив (модуль 6) поместите на оптическую ска
не может быть больше единицы, то из (7.7) следует, что число главных максимумов
, (7.9)
т.е. определяется отношением периода решетки к длине волны.
Согласно (7.7) положение главных максимумов зависит от длины волны λ, поэтому при пропускании через решетку белого света все максимумы, кроме центрального (m = 0), разложатся в спектр, фиолетовая область которого будет обращена к центру дифракционной картины, красная – наружу. Это свойство дифракционной решетки используется для исследования спектрального состава света (определения длин волн и интенсивностей всех монохроматических компонентов), т.е. дифракционная решетка может быть использована как спектральный прибор.
Дифракционные решетки, используемые в разных областях спектра, отличаются размерами, формой, материалом поверхности, профилем штрихов и их частотой (от 6000 до 0,25 штрих/мм, что позволяет перекрывать область спектра от ультрафиолетовой его части до инфракрасной).
Порядок выполнения работы
Задание 1. Дифракция Фраунгофера на щели
Эксперимент
1. Отъюстируйте установку по методике, описанной на стр. 12.
2. На оптической скамье расположите модули согласно рис. 7.4. Поставьте линзу-конденсор Л1 (модуль 5) вплотную к излучателю. Расположите микропроектор Э2 (модуль 2) на отметке 67 см. Установите между конденсором и микропроектором объектив О (модуль 6) и, перемещая его, сфокусируйте световой пучок (объектив должен быть ближе к конденсору, чем к микропроектору). При этом на фронтальном экране установки Э3 должна быть видна яркая точка малых размеров. Между объективом и микропроектором установите двухкоординатный держатель Э1 (модуль 8). Вращая юстировочные винты объектива, поставьте эту точку на отметку 70 см.
3. Исследуемые объекты помещайте в кассете модуля 8 в плоско
, 
.
4. Выполните пункты 1-3 еще два раза для различных положений микропроектора (модуль 2). При этом расстояние между микропроектором и конденсором (
, см. рис. 2.3) не должно быть меньше 45 см.
5. Вычислите 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
и результаты занесите в таблицы:
