Optyka - cwiczenia.doc

OPTYKA

Nazwisko ………………………..                            Data ………….              Kierunek……………….

Imię ……………………………...                                                                      Dzień tygodnia…............

Godzina ………………..

Ćwiczenie nr OP1

Temat: Wyznaczanie długości fali świetlnej lub stałej siatki za pomocą siatki dyfrakcyjnej

I.              Cel ćwiczenia:

·               poznanie podstawowych pojęć związanych z interferencja i dyfrakcja światła

·               wyznaczenie długości fali świetlnej

·               wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej

II.           Zagadnienia do opracowania:

·               dyfrakcja i interferencja światła

·               rodzaje siatek dyfrakcyjnych

·               uzasadnienie wzorów stosowanych w ćwiczeniu

III.        Przyrządy pomiarowe, opis i schematy aparatury

·               laser półprzewodnikowy lub He-Ne

·               siatka dyfrakcyjna

·               taśma miernicza

·               ekran

IV.        Przyjęte oznaczenia

- odległość widma rzędu n, występującego z lewej strony, od widma rzędu zerowego,

- odległość widma rzędu n, występującego z prawej strony, od widma rzędu zerowego,

- odległość siatki dyfrakcyjnej od ekranu,

- rząd widma

- długość fali świetlnej emitowanej przez laser

- odległość między szczelinami siatki dyfrakcyjnej, tzw. stała siatki

V.           Przebieg pomiarów

1.                   Włączyć laser

2.                   Odczytać wielkość oraz za pomocą nitki z zawieszonym ciężarkiem

3.                   Odczytać z tablic odpowiadającą temu kątowi wartość tablicową.

4.                   Obliczone wielkości wpisać do tabeli pomiarów.

5.                   W celu podniesienia dokładności wyników, wyznaczać i z widma rzędu I, II i III, jako wartość średnią.

6.                   Pomiary powtórzyć dla 10 różnych odległości , mierząc wielkości i dla każdego rzędu widma

VI.        Tabele pomiarowe i obliczenia

Obliczyć:

·               średnią arytmetyczną oby odczytów:

·               na podstawie oraz wielkości L, z twierdzenia Pitagorasa, określić kąt ugięcia promienia lasera:

·               długość fali laserowej ze wzoru:

przy znanej wielkości

·               stałą siatki dyfrakcyjnej

przy znanej wartości

UWAGA:, którą z wartości (,) student ma obliczyć, wskazuje prowadzący zajęcia

VII.     Rachunek błędu

·               stałą siatki oraz długość fali przyjąć jako nieobarczoną błędem.

·               wyznaczyć błędy pomiarowe wielkości i, równe dokładności pomiaru oraz błędy pomiarowe lub .

·               obliczyć metodą różniczki zupełnej błąd bezwzględny i względny wielkości lub dowolnego pomiaru

VIII.  Wnioski i spostrzeżenia

·               zapis wyników z błędem wraz z jednostkami w układzie SI

·               porównanie otrzymanych wielkości fizycznych z tablicowymi

·               dyskusja popełnionych błędów systematycznych i przypadkowych

·               propozycje poprawy dokładności pomiarów.

IX.        Literatura

H. Szydłowski, “Pracownia fizyczna wspomagana komputerem”, PWN, Warszawa 2003, wyd.X zmienione.

W. Wegner „Ćwiczenia laboratoryjne fizyka” Akademia Bydgoska 2001

T. Dryński, “Ćwiczenia labolatoryjne z fizyki”, PWN, Warszawa 1976, wyd.5.

A.Bielski, R.Ciuryło, “Podstawy metod opracowania pomiarów”, Wydawnictwo UMK, wyd.II, Toruń 2001

Nazwisko ………………………..                            Data ………….              Kierunek……………….

Imię ……………………………...                                                                      Dzień tygodnia…............

Godzina ………………..

Ćwiczenie nr OP2

Temat: Wyznaczanie ogniskowej soczewki na podstawie pomiaru odległości przedmiotu i obrazu od soczewki

I.                    Cel ćwiczenia:

·               poznanie podstawowych pojęć związanych z optyką geometryczną

·               wyznaczenie ogniskowej soczewki

II.                 Zagadnienia do opracowania

·   opis biegu promieni w różnego rodzaju soczewkach

·               załamanie światła

·               wyprowadzenie równania soczewkowego

III.              ...