Ćwiczenie polega na obserwacji interferencji między odbiciami wiązki lasera od pierwszej i drugiej powierzchni szkiełka mikroskopowego. Różnica dróg optycznych między interferującymi promieniami zmienia się wraz kątem padania wiązki w prosty do obliczenia sposób. Zmieniając kąt padania i wyznaczając położenie kolejnych minimów interferencyjnych mozna obliczyć współczynnik załamania szkła.
W trakcie ćwiczenia będziesz miał do dyspozycji ławę optyczną z laserem i uchwytem na szkiełko. Twoim zadaniem bedzie znalezienie kątów dla których odbicie od płytki znika (lub osiąga minimum) i ich zmierzenie. Jak dokładnie to zrobisz – pozostawiamy Tobie.
Celem ćwiczenia jest
- Obserwacja interferencji między odbiciami wiązki lasera od pierwszej i drugiej powierzchni szkiełka mikroskopowego
- Wyznaczenie współczynnika załamania szkła poprzez badanie położeń kolejnych minimów interferencyjnych
Do przygotowania (przed rozpoczęciem ćwiczenia):
Wiązka laserowa o długości fali λ pada na płytkę szklaną o współczynniku załamania n i grubości d pod kątem α.
- Narysuj tor promieni odbitych od przedniej i tylnej powierzchni płytki.
- Oblicz różnicę dróg optycznych i sformułuj warunek interferencji destruktywnej pomiędzy promieniem odbitym od przedniej i tylnej powierzchni. Pamiętaj, że różnica dróg wynika nie tylko z propagacji promieni wewnątrz płytki, ale także na zewnątrz (jeden promień dociera do powierzchni płytki po przebyciu innej drogi niż drugi).
- Zapisz wzorem wypadkowe pole elektryczne fali odbitej od płytki jako sumę wkładów od jednej i drugiej powierzchni.
- Co się będzie działo gdy powierzchnie płytki nie będą idealnie równoległe? Narysuj bieg wiązek i ich fronty falowe (nieobowiązkowe, dla chętnych, chociaż ten przypadek często zachodzi w doświadczeniu).