INTERFERENŢA PE OGLINDA LUI FRESNEL FOLOSIND UN LASER CU He-Ne

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "INTERFERENŢA PE OGLINDA LUI FRESNEL FOLOSIND UN LASER CU He-Ne"

Transcript

1 INTERFERENŢA PE OGINDA UI FRESNE FOOSIND UN ASER CU He-Ne. Scopul lucrrii ucrre îşi propue să evieţieze iterfereţ ouă surse e lumiă virtule, coerete, obţiute pri reflexi uei rze e lumiă proveită e l u lser cu He-Ne, pe o ogliă Fresel. Se etermiă lugime e uă λ lumiii lser folosi iterfrj, istţ A itre imgiile proiectte pe ecr le celor ouă surse virtule şi imesiuile geometrice le smblului. 2. Pricipiul lucrării umi e l o sursă puctiformă este icietă pe ouă oglizi îclite u fţă e lt l u ughi α forte mic Fig. Reflexiile pe cele 2 oglizi u ştere l ouă imgii virtule şi le sursei puctiforme. De l sursele secure şi se propgă ue lumiose coerete cre iterferă şi u ştere pe u prv trsluci, uui smblu e mxime şi miime e iterfereţă (frje e iterfereţă) prlele. Surs e lumiă S proveită e l u lser cu He-Ne se flă î focrul uei letile folosite petru extie rz lser. Petru etermi lugime e uă folosită ( lumiii lser) se etermiă mi îtâi istţ itre ouă mxime e itesitte. Î cest scop, imgiile surselor e lumiă şi sut proiectte pe u ecr e observţie, folosi o ou letilă Fig. 2. Se măsoră istţ A itre cele 2 imgii proiectte pe ecr. Petru o istţă itre surs e lumiă şi ecrul e observţie, putem clcul lugime e uă lumiii lser folosite, î felul următor:

2 Cele ouă ue coerete cre provi e le sursele şi, se propgă î irecţi θ (vezi Fig. 2), ue θ este irecţi mximului e iterfereţă e oriul petru cre ifereţ e rum este: ΔS = siθ şi coiţi e mxim e iterfereţă este: Δ S = λ Petru istţ D itre mximul e oriul zero şi mximul e oriul, există următore relţie mtemtică ce legă mărimile e mi sus:(vezi Fig. 2). D tg θ = şi se obţie: Dcă istţ este forte mre, se pote fce proximţi: tg θ si θ θ Distţ λ = Ds tgθ = D = itre sursele e lumiă virtule se etermiă măsurâ istţ A itre imgiile celor ouă surse virtule, proiectte pe ecr(vezi Fig. 2b) Di cosierete geometrice se obţie: = A 2 Fig. 2 Fig. 2 b ATENTIE! Nu priviţi irect î fscicolul lser! 3. Motjul experimetl Difrcţi lumiii lser l mrgie exterioră oglizii Fresel pote cuz tipuri eorite e ifrcţie pe ecrul e observţie, cre pot fi cofute uşor cu tipul e iterfereţă orit. Aceste imgii e ifrcţie eorite pot fi recuoscute pri fptul că poziţi lor u epie e ughiul e îclire (α ) itre suprfeţele oglizii Fresel. De cee este ecesr c îite e fiecre măsurătore, să se schimbe ughiul α cu jutorul şurubului (3). Î Fig. 3 este prezettă Ogli Fresel. 2

3 Fig. 3 - Dispozitivul experimetl - Ogli Fresel Î schem geerlă ispozitivului experimetl Fig. 4, poziţiile i stâg le suporţilor optici, sut te î cm. Aşezţi ogli şi letilele pe bcul optic şi şezţi ecrul trsluci pe postmet, l cel puţi 2m e letil (2). Fig. 4 Se poziţioeză letil () cu f = 5 mm ş îcât fscicolului lser lărgit să fie ispus prlel cu xul optic. Se pote urmări prcursul fscicolului cu jutorul uei cole lbe e hârtie. Se şeză letil (2) cu istţ foclă f = 200 mm ş îcât ecrul trsluci să fie lumit. ATENTIE! Câ mutţi ogli Fresel, sigurţi-vă că fsciculul lser ce pe muchi e seprre celor ouă jumătăţi e ogliă. Se îcliă puţi o ogliă, ş îcât fsciculul lser să tigă forte uşor muchi itre oglizi şi rz reflecttă să fie prlelă cu bcul optic. Cu jutorul şurubului(4) se relizeză o riicre pe verticlă fţă e x optică, petru e sigur că lumi reflecttă ce î cetrul letilei (2). Se regleză letil (2), pâă câ mbele surse e lumiă virtule u imgii clre pe ecrul trsluci (că este ecesr reglţi poziţi suportului optic l cestei, pe bcul optic). 3

4 umi lser cre trverseză ogli Fresel prouce o trei imgie lumiosă, l stâg celor 2 imgii le surselor virtule, proiectte pe ecr. Folosi şurubul (3) potriviţi istţ A ître cele 2 imgii proiectte pe ecr l cc 5mm, tuci câ ecrul este şezt l proximtiv 2 m. epărtre. 4. Moul e lucru ) Iterfereţ ouă surse e lumiă virtule Se îlătură letil (2) e pe suportul optic. Se foloseşte şurubul (3) petru obţie o imgie e iterfereţă cu u cotrst bu (că este evoie foloşiţi o colă ublă e hârtie). Dcă ifrcţi pe muchi i fţă oglizii prouce o iterfereţă suplimetră eorită, tuci, folosi surubul (4) schimbţi poziţi oglizii Fresel, pâă câ lumi lser u mi este icietă pe muchi exterioră. Cu jutorul şublerului, etermiţi D istţ = (iterfrj). b) Proiecţi surselor e lumiă virtule Itrouceţi letil (2) şi potriviţi-o stfel îcât să obţieţi o imgie e iterfereţă clră, surselor virtule. Măsurţi istţ cu jutorul şublerului. Citiţi istţ itre letilele () şi 0 (2) cu jutorul riglei grte e pe bcul optic. Folosi rulet măsurţi istţ 2 ître ecr şi letil (2). Surs e lumiă fii locliztă î focrul letilei cu f = 5 mm, rezultă că, = 5 mm. Distţ se clculeză i: = Petru etermire lugimii e uă folosim ecuţiile: λ = cu = A. 2 Se clculeză mi îtâi istţ şi poi folosi cestă vlore î expresi lugimii e uă se etermiă mărime cestei. Se fc 0 msurători petru iterfrjă şi cu vlore meie se clculeză lugime e uă λ = ugime e uă lumiii furizte e lserul cu He-Ne, cuoscută i litertură este λ 632,8 m. He Ne = 5. Efecture măsurărilor folosi u soft specilizt Se pue î fucţiue lserul cu He-Ne pri îvârtire cheiţei şi cmer vieo pri păsre butoului porit-oprit. Se limeteză tote compoetele smblului (lser, letile, ogli Fresel, CCD ş îcât figur e iterfereţă să că pe sezorul CCD. Vieo Com este o cmeră proiecttă petru coectre l iterfţ e tip seril uui 4

5 clcultor. Iformţi se îregistreză folosi o liie CCD şi poi este procestă şi evlută pe clcultor folosi softwre-ul iclus. ATENTIE! Folosiţi u limettor petru 2 V. Se eschie computerul şi se peleză progrmul "Vieocom Itesities". Petru relizre istribuţiei e itesitte, se psă cu mâ stâg, tst cice ( şse) i primul râ e butoe su F8 (F9) petru îregistrre cu 256 (2048) pixeli. Pe ecrul moitorului pre u grfic uiimesiol, cu mxime şi miime proximtiv simetrice (î cz cotrr se verifică liierile compoetelor pe bcul optic), ir î stâg este o ferestră cu vlorile itesităţilor î fiecre puct. Asimetri şi curb zgomotosă se toreză foului e lumiă exterior. Apăsâ,,mouse rept,, pe figură v păre o ferestră cu opţiui petru:. fişre coorotelor stâg jos: mrct câmpul:,,displz Coorites 2. mărire uei porţiui e iteres i figură pri pelre opţiuii,,zoom,, şi poi selectre porţiuii i figură 3. filtrre uei curbe cu,,mult zgomot,, pri pelre opţiuii,,fit Fuctio,, şi poi plimbre mouse-ului pe curbă (cest se lbăstreşte) 4. flre poziţiei mximului locl pri pelre opţiuii,, Clculte Pek Ceter,, şi poi c l puctul fişre pe grfic coorotelor su prmetrilor fitrilor pri pelre opţiuii,, Set Mrket-text,, 6. măsurre istţei ître ouă pucte orite le figurii pri pelre opţiuii,,set Mrker---Mesure Differece,, Se clculeză vizibilitte i formul: I mx I mi V = I mx + I mi petru 0 vlori citite le lui I mx şi I mi. Se clculeză vlore meie şirului e măsurători. 5