Включите осветитель. Произведите наладку установки так, чтобы в поле зрения были отчетливо видны интерференционные полосы. При правильной юстировке установки интерференционная картина не должна исчезать из поля зрения окуляра при смещении бипризмы вдоль оптической скамьи.
Измерьте ширину интерференционной полосы по шкале микроскоп – микрометра.
Для этого отсчитайте расстояние Х между достаточно удалёнными тёмными (светлыми) полосами и разделите это расстояние на число полос, заключённых между ними. Затем определите расстояние между мнимыми источниками S1 и S2.
Для этой цели на оптическую скамью между бипризмой и микроскоп – микрометром поместите собирающую линзу (рис. 1) с фокусным расстоянием 10-15 см., которая даст действительные изображения источников. Передвигая линзу вдоль оптической скамьи, добейтесь, чтобы оба изображения щели были видны в микроскоп –микрометре. В этом случае оба изображения будут лежать в той же плоскости, в которой наблюдалась интерференционная картина (рис. 3). По шкале микрометра определите расстояние между действительными изображениями источников S1 и S2.
Измерьте расстояние L от щели до фокальной плоскости объектива микроскоп – микрометра, расстояние а от щели S до линзы Л и расстояние b от линзы Л до фокальной плоскости объектива микроскоп – микрометра. Фокальная плоскость находится на расстоянии 30 мм от объектива. Полученные данные занести в таблицу 1.
Таблица №1
| № | Ширина полос | N0Δx, (мм) | d’, (мм) | Расстояния | λ, (нм) | 2α | ||||||||
| x, (мм) | n | Δx=x/n | a, (мм) | b, (мм) | l1, (мм) | l2, (мм) | L, (мм) | |||||||
При определении расстояния по шкале микроскоп – микрометра необходимо полученный результат домножить на цену деления окуляра С.
|
|
(С = 0.286 мм/дел)
Используя полученные данные, производят расчёт длины волны и угловой ширины зоны интерференции по формулам (9), (5), (6). Затем рассчитывают погрешности измерений. Рассчитывают погрешность измерений для световой волны. Сначала определяют среднее значение измеряемой величины.
(10)
где n – число измерений.
Определяют абсолютную погрешность (ошибку), которая при малом числе измерений определяется по формуле:
(11)
где tn,α – коэффициент Стьюдента.
Затем записывают окончательный результат:
(12)
который читается следующим образом: с доверительной вероятностью результат измерений не выходит за пределы доверительного интервала
Определяют относительную погрешность
(13)
Полученные результаты заносятся в таблицу 2. Вычисление всех ошибок проводится для доверительной вероятности α=0,95. 
Таблица №2
| № | λ, (нм) |  , (нм)
|  , (нм)
|  , (нм)2
|  , (нм)
|  , %
|
Задание
1. Настроить установку, добиться чёткой интерференционной картины. Провести наблюдение интерференции без светофильтра и со светофильтром.
2. Измерить ширину интерференционной полосы при помощи микроскоп – микрометра, взяв значение 5-7 полос и поделив её на число полос (учесть цену деления микроскоп – микрометра). Данные занести в таблицу 1. Провести 5 измерений.
|
|
3. Измерить всю видимую через микроскоп интерференционную картину N0, ΔX (N0- видимое число полос). Данные занести в таблицу 1.
4. Не изменяя расположения прибора на оптической скамье, поместить собирающую линзу и получить в микроскоп –микрометре отчетливое изображение источников S1 и S2. Измерить расстояние между изображениями источников S1 и S2. Данные занести в таблицу 1. Провести 5 измерений.
5. Измерить расстояния a, b, l1, l2, L. Данные занести в таблицу 1.
6. По формулам (5) и (6) рассчитать угловую ширину зоны интерференции. Данные занести в таблицу 1.
7. По формуле (9) вычислить длину световой волны. Данные занести в таблицу 1.
8. Оценить погрешности измерений, используя формулы (10), (11), (12), (13). Данные занести в таблицу 2.
Приложение
Микроскоп-микрометр представляет с собой микроскоп, состоящий из объектива с небольшим увеличением и окулярного микрометра.
Окулярный микрометр представляет собой окуляр, в которой вмонтирована измерительная шкала (рис.5). Он является приспособлением к микроскопам для измерения линейных размеров рассматриваемых в них объектов. Окуляр-микрометр надевается на тубус микроскопа при вынутом окуляре с помощью хомутика и закрепляется винтом. Состоит из 15 ратного окуляра и отчетного механизма. Неподвижная шкала, имеющая 8 миллиметровых делений, располагается точно в плоскости действительного изображения, создаваемого объективом, и вместе с этим изображением рассматривается в окуляр. Подвижная сетка, состоящая из перекрестия и индекса в виде двойной линии, перемещается вращением микрометрического винта с шагом 1 мм, причем, целые миллиметры отсчитываются по неподвижной шкале, а сотые доли миллиметра – по барабану микрометрического винта, разделенного на 100 частей. Поворот барабана на одно деление соответствует перемещению перекрестия на 0,01мм. Полный отсчет по шкалам окулярного микрометра складывается из отсчета по неподвижной шкале и отсчета по барабану винта.
|
|
Принцип измерения в том, что сначала к одному краю изображения объектив подводится перекрестие крестообразного указателя и отсчитывают его координату по шкале микрометра. Аналогично находят координату второго края изображения объекта. разность двух координат, умноженная на цену деления, и будет равна линейному размеру объекта. Допустим, что индекс расположен между 2 – м и 3 – м делениями неподвижной шкалы в поле зрения окуляра, а метка (штрих) барабана микрометрического винта находится против деления 21 шкалы барабана. В этом случае полный отсчет равен: 2+0,21=2,21 дел.
Цена деления зависит только от объектива и определяется предварительно с помощью объект-микрометра.
Объект-микрометр представляет собой вмонтированную в оправу маленькую плоскопараллельную стеклянную пластинку круглой формы, на которой выгравирована шкала длиной в 1 мм с делениями, расположенными через 0,01 мм.
Менее точно цену деления можно получить, если разделить 1мм на увеличение объектива, которое на нем указано.
Рис.5