Lbortorijs rbs Nr.3.2.1 Jung ubultsprug Stuent vārs, uzvārs:... Fkultāte, grup:... Stuent pliecībs numurs:... 1
Teorētiskis pmtojums Jung ubultsprug Prāību, k ivi vi virāki viļņi vienlikus ierbojs kāā telps punktā, suc pr interferenci. Interferenci o, t.s., koherentie (sistītie) viļņu voti, ks izstro svārstībs r likā neminīgu fāzu strpību. Fāzu strpīb vr sglbāties likā neminīg t, j svārstību frekvences ir vienās. Tāpēc koherentiem votiem jārbojs r vienāām frekvencēm. Koherentus gisms viļņus vr iegūt, slot vienu vilni ivās ļās un pēc tm ļujot šīm ļām pārklāties. Kā vienu no slīšns veiiem izmnto Jung ubultsprugu, kurs principiālā shēm prāīt 1. ttēlā. Pr ubultsprugu suc ivs ttālumā prlēli A novietots vienās sprugs r 1 S 1 S 1 un S 2. S O J monohromtisks r 2 gisms vilnis no reāl S 2 gisms vot S ir nonācis līz ubultsprugi, ks Ok E novietot perpenikulāri 1. tt. Jung ubultsprug. gisms strm, t gisms vilnis vienlikus r svārstībs tbilstošjos punktos, kur novietots sprugs S 1 un S 2. Sskņā r Heigens principu punkti S 1 un S 2 ir juni viļņu voti, ks o viļņus visos virzienos un rbojs vienāās fāzēs. Tāpēc, šiem sekunārjiem viļņiem pārklājoties, ros interferences in - sprugām prlēls gišs un tumšs interferences josls. To vr novērot uz ekrān vi rī izmntojot okulārmikrometru. Novērojmās interferences ins izskts prāīts 2. ttēlā. 2
x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 x 10 x 11 x 12 2. tt. Interferences in, ks iegūt r Jung ubultsprugu Sskņā r lekcijs pr gisms interferenci formulu (6.1.7), Jung ubultsprugs gījumā ttālums strp blkus esošjām interferences joslām (josls pltums) ir: h = λ 0 v, (1) kur - ttālums no koherentjiem gisms votiem līz interferences novērošns vieti, - ttālums strp votiem (sprugām), λ v - gisms viļņ grums gisā. Mūsu gījumā, li plielinātu mērījumu precizitāti, noskām ttālumu nevis strp blkus esošām joslām, bet gn strp m joslām, tāpēc izteiksmes (1) kreiso un lbo pusi reizinām r joslu skitu m. T kreisjā pusē izmntojot pzīmējumu D=mh 0, ttālums D strp m gišām (vi tumšām) interferences joslām ir izskāms: D = mλ v, (2) kur m - interferences joslu skits. Izteiksmi (2) izmnto ubutsprugs pltum noteikšni, j ir zināms izmntotās gisms viļņ grums vi rī viļņ grum λ v noteikšni, j sprugs pltums zināms (ots vi tiek izmērīts r mērmikoskopu). Attālums no ubultsprugs līz okulārmikrometrm (līz plknei, kurs ttēls rezms okulārā) vr būt no žiem esmitiem centimetru līz 1 metrm, un to mēr r lineālu. Attālumu D strp interferences joslu (gišo vi tumšo) viuslīnijām mēr r okulārmikrometru, noskot līniju koorinātes. Okulārmikrometr skl ir gruēt milimetros un to ļās. Veselo milimetru ieļs novērojms okulār rezeslukā vienlikus r interferences inu, bet milimetr esmitļs un simtļs nolsāms no mikrometriskās skrūves. J tiek nolsīts joslu koorinātes x i, iespējms noteikt D pie žāām m vērtībām. 3
Piemērm, j ir zinām 5. josls koorināte x 5 un 1. josls koorināte x 1, t D = x 5 - x 1, bet m = 4, jo strp 5. un 1. līniju tros 4 interferences josls (skt. 2. ttēlu). Vēlms izrīt virāks interferences ins mērījumu sērijs - ktru r citu ttālumu. Iespējms veikt mērījumus rī žā pltum ubultsprugām. Šjā gījumā vrm eksperimentāli pārliecināties, kā minās interferences joslu pltums tkrībā no ubultsprugs pltum. Attālums strp sprugām prsti ir mzāks pr 1 mm. To iespējms noteikt rī izmntot mērmikroskopu. Veicot mērījumus r mikroskopu, prsti ir grūti precīzi noteikt sprugs viuspunkt tršnās vietu, tāēļ mērījumus veic pēc kārts uz ktrs sprugs bām mlām (lbjām un kreisjām) un pēc šiem nolsījumiem prēķin. Iespējmie rb uzevumi. 1. Noteikt gisms viļņ grumu, lietojot ubultsprugu. 2. Noteikt ttālumu strp sprugām, j ir zināms izmntotā strojum viļņ grums. 3. Noteikt ubultsprugs pltumu, izmntojot mērmikroskopu. 4
Protokols Nr.... Drb izpilītāji: 1. Drb uzevumi: 2. Izmntotie mērinstrumenti un ierīces: Mērinstrumentu rksturojum tbul: Nr. p.k. Nosukums Tips, numurs Mērpjoms Mzākās ieļs vērtīb 1. Okulārmikrometrs 2. Lineāls Mērījumu tbul Nr. p.k. 1. pltākji ubultsprugi: viēji ubultsprugi: šurākji ubultsprugi: 2. =... cm 3. 4. Aprēķin piemērs: 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 5