Условие
Городская олимпиада (3-й этап) 2008 11 класс № Э2Оборудование: прозрачная пленка №1 с нанесенными параллельными прямыми линиями, прозрачная пленка №2 с нанесенными кольцами, набор из трех листов бумаги с нанесенными штрихами, кнопки канцелярские, картонная папка, линейка.
При наложении пленки с нанесенными штрихами на бумажные листы также с нанесенными штрихами возникают полосы муара, которые могут моделировать интерференцию волн.
Пусть пропускание пленки зависит от координат по некоторому закону
Тогда пропускание двух наложенных пленок (или, что равносильно пленки и листа бумаги) равно
Если
На пленках и листах нанесены шкалы – в качестве единиц измерения длины используйте единицы этих шкал.
1.1 Расположите пленку №1 на листе №1, на котором нанесены такие же штрихи, как и на пленке, так чтобы пленку можно было поворачивать вокруг оси, в качестве которой используйте кнопку, воткнутую в картонную папку. Эта ось отмечена на пленке и листе бумаги кружком в левой части листа.
Измерьте зависимость расстояния между полосами муара от угла между штрихами на бумаге и на пленке.
Постройте график полученной зависимости.
Получите теоретическую зависимость ширины полос муара от угла между штрихами. По данным, полученным в п 1.1 определите ширину полос, нанесенных на пленку и лист бумаги №1.
Приведите оптическую интерференционную схему, которую моделирует данный опыт с полосами муара.
- Расположите пленку №1 на листе №2, период штрихов на которой отличается от периода штрихов на пленке.
Измерьте зависимость расстояния между полосами муара от угла между штрихами на бумаге и на пленке.
Постройте график полученной зависимости. Определите период штрихов на листе №2.
Приведите оптическую интерференционную схему, которую моделирует данный опыт с полосами муара.
- Расположите пленку №2 на листе №3. При сдвиге пленки возникают параллельные полосы муара.
Измерьте зависимость ширины полосы от сдвига пленки.
Постройте график полученной зависимости.
Пропускание пленки (и распределение полос на листе бумаги) в этом эксперименте описывается функцией
Приведите оптическую интерференционную схему, которую моделирует данный опыт с полосами муара. Получите теоретическую зависимость ширины полосы муара от сдвига пленки. Определите по полученным данным параметр .
Аккуратно совмещайте пленки и листы бумаги.
Следите, чтобы пленка плотно прилегала к листу!
Подсказка. Можно показать, что при наложении систем двух параллельных полос ширина полос муара
где