Учебный прибор по оптике Советский патент 1985 года по МПК G09B23/22 

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по физике и предназначено для получения и демонстрации интерференционной картины. Известен учебный прибор по оптике содержащий установленные на оптической скамье источник света, интерферометр, состоящий из двух параллельных пластин с плоскопараллельной воздушной прослойкой между ними, и экран l . Однако известный прибор формирует систему протяженных, нелокализованных колец равного наклона, которую можно наблюдать только в монохромати ческом свете отдельных спектральных линий, что снижает наглядность демон страций. Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации интер ференционной картины. Поставленная цель достигается тем, что учебный прибор по оптике, содержащий установленные на оптической скамье источник света, интерферометр, состоящий из двух параллельных пластин с плоскопараллельной воздушной прослойкой между ними, и экран, имеет установленные между источником света и интерферометром дифракционную щель и линзу, при этом внутренняя поверхность второй по ходу луча пластины интерферометра имеет зеркальное, а .обращенная к ней поверхность первой пластины рассеивающее покрытие. На фиг, 1 изображена схема возник новения интерферирующих лучей; на фиг. 2 - интерферометр, общий вид; на . 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фнг. 4 и 5 - схемы установки прибора на оптической скамье. Прибор состоит из источника света S, .дифракционной щели Щ, линзы Л, интерферометра ИП, зкрана Э. Интерферометр имеет пластину 1 с зеркальны покрытием, шюскопараллельную стекля ную пластину 2 с рассеивающим покрытием на поверхности, обращенной к первой пластине, прокладку 3, металл ческую опорную пластину 4, две прижимные пластины 5 со слоем мягкой ма терии на внутренней поверхности, две прямоугольные съемные скобы 6 с двум прижимными винтами 7, опорные скобы 8 и 9 с винтами 10 и опорный стержень 1t. Между пластинами 1 и 2 обра зована воздушная прослойка. Прибор собирается на оптической скамье по схемам, изображенным на фиг. 4 и 5. В расположении на фиг. 4 первичный пучок падает на интерферометр нормально. Источником света 5 служит нить накала, например, кинопроекционной лампы, которая при помощи линзы вспомогательного зеркала 3 и интерферометра ИП отображается на удаленный экран Э. В расположении По фиг. 5 пучок света падает на интерферометр под углом. Источником света служит ярко освещенная короткая щель Щ, которая при помощи линзы Л и интерферометра ИП отображается на экран Э. При этом в первом случае интерференционная картина, окружающая изображение S нити освещающего источника S , представляет собой систему окрашенных концентрических колец, во втором случае. - систе.му слабо искривленных параллельных полос, окружающих изображение щели. Лучи Он Ь (фиг. 1) возникают при рассеянии на одной и той же частице О. Угол ос падения первичного пучка при заданном расположении зеркала имеет фиксированное значение, тогда как угол рассеяния принимает всевозможные значения. Луч а формируется из первичного Луча А при его падении на рассеивающую частицу снизу после зеркального отражения и рассеяния под углом / . Луч Ь возникает из первичного луча В при его падении на ту же частицу О сверху и последующего после рассеяния под тем же углом j , отражения от зеркальной поверхности. Разность хода интерферирующих лучей зависит от направления рассеяния, уменьшаясь по мере приближения к направлению зеркального отражения (р ()Ь), для которого разность хода: равна О. Поэтому формируемая интерференционная картина представляет собой систему полос с центральной нулевой полосой, простирающейся через зеркальное изображение освещающего источника, и может наблюдаться в белом свете. Оправа интерферометра обеспечивает получение воздушной прослойки между пластинами 1 и 2 необходимой степени плоскопараллельности, а также подвижность прибора и возможность пространственной переориентации прослойки в ходе опыта. Прибор позволяет демонстрировать формирование протяженной и высококонтрастной системы хроматических интерференционных полос и колец, резкое изменение хода полос при изменении наклона интерферометра, зависимость распределения освещенЧ

ности на картине от структуры рассеивающего покрытия..

Использование предлагаемого прибора в учебном процессе дает возможность : повысить наглядность демонетаций.

5 7 /у

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ОПТИКЕ, содержащий установленные на.оптической скамье источник света, интерферон тр, состоящий из двух параллельных пластин с плоскопараллельной воздушной прослойкой между ними, и экран, отличающийся тем. Что, с целью повышения наглядности демонстрации интерференционной картины, он имеет установленные между источником света и интерферометром дифракционную щель и линзу, при этом внутренняя поверхность второй по ходу луча пластины интерферометра имеет зеркальное, а обращенная к ней поверхность первой пластины рассеивающее покрытие. ел У1

10

W

Фиг.З

Л

:i

L