cada sullo schermo
- Accendi la sorgente laser e regola entrambi gli specchi in modo che il punto luminoso del laser cada sullo schermo.
p.1 — Foto figura di diffrazione sullo schermo
p.1 — Apparato sperimentale completo E-I
p.2 — Sorgente laser con portacampione
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fall on the screen
- Turn on the laser source and adjust both mirrors so that the laser bright spot It’s on the screen.
The following information is provided by the manufacturer:
The test shall be carried out in accordance with the following conditions:
The manufacturer shall provide the manufacturer with the following information:
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- Usa il righello graduato e regola il supporto del laser e gli specchi in modo che il fascio laser risulti parallelo alla tavola di legno.
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- Use the graduated reel and adjust the laser support and mirrors so that the laser beam It is parallel to the wood table.
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- Assicurati che il punto luminoso del laser cada vicino al centro dello schermo..
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- Make sure the laser lighting falls near the center of the screen.
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di diffrazione
- Spegni la sorgente laser. Fissa sullo schermo, con le mollette, un foglio di rilevamento delle figure di diffrazione.
p.3 — Schema figura diffrazione da cilindro
p.4 — Insieme di sottili fili paralleli
Topic: Wave Optics Metodi: Physical Modeling Competenze: Measurement & Instrumentation Objects: Screen, Wire Fonte: Testo (PDF) — p.4 Soluzione: Soluzioni (PDF)
Diffraction
- Turn off the laser source. Fix on the screen, using clips, a sheet for detecting diffraction patterns.
p.3 — Diffraction pattern from a cylinder
p.4 — Array of thin parallel wires
Solution: Soluzioni (PDF)
nuovamente il laser
- Fissa sullo schermo lo specchio piano in dotazione usando le mollette di plastica e accendi nuovamente il laser.
p.2 — Specchio di sinistra e schermo
Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Diagrammatic Reasoning, Measurement & Instrumentation Objects: Mirror, Screen Fonte: Testo (PDF) — p.4 Soluzione: Soluzioni (PDF)
The laser is again MSK1/>
- Fix the equipped flat mirror on the screen using the plastic springs and turn on The laser again.
p.2 Left mirror and screen
Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Diagrammatic Reasoning, Measurement & Instrumentation Objects: Mirror, Screen Fonte: Testo (PDF) — p.4 Soluzione: Soluzioni (PDF)
- Regola lo schermo in modo che il raggio laser ripercorra all’indietro il suo cammino ritornando alla sorgente. Quando l’allineamento è completo, togli lo specchio.
p.3 — Disposizione schermo alternativa con cilindro
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- Adjust the screen so that the laser beam travels backwards in its path and backwards At the source. When the alignment is complete, remove the mirror.
The following table shows the dimensions of the screen:
Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Diagrammatic Reasoning, Measurement & Instrumentation Objects: Mirror, Screen, Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.4 Soluzione: Soluzioni (PDF)
- Puoi accendere o spegnere la luce nella cabina come ti è più comodo.
Esperimento Parte A: Determinazione delle caratteristiche geometriche di una molla elicoidale Il campione I è una molla elicoidale di raggio e passo , costruita con un filo di spessore uniforme come mostrato in Fig. 10(a). La sua proiezione, osservata in direzione ortogonale, è equivalente a due insiemi di fili paralleli, dello stesso spessore, separati da una distanza e con un angolo tra di loro (Fig. 10(b)).
Figura 10: (a) Vista usuale di una molla elicoidale; (b) Diagramma schematico della vista a incidenza normale
Monta il campione I nel portacampioni, assicurandoti che la molla risulti verticale.
Devi ottenere una figura di diffrazione a forma di X, chiara e ben definita, sul foglio di rilevamento.
Figura 9: Insieme di quattro fili Page 5 of 6 E-I Q
A questo scopo, puoi regolare
la messa a fuoco del fascio laser (ruota il cappuccio con la lente)
l’orientamento del fascio (ruota il corpo del laser in modo che siano illuminate soltanto due spire della molla)
l’intensità del laser (commutatore high/low dell’alimentatore)
la luce ambiente (accendi/spegni la luce nella cabina) Se il massimo centrale è troppo luminoso, puoi appiccicare sul foglio di rilevamento gli adesivi neri rotondi, in modo da ridurre la diffusione.
Compito Descrizione Punti A1 Segna sul foglio di rilevamento (usando la matita in dotazione [13]) le posizioni opportune dei minimi di intensità per poter determinare e , da entrambi i lati della macchia centrale. Contrassegna i fogli di rilevamento con P-1, P-2 ecc. 0.7 A2 Con il calibro digitale, misura le distanze opportune per determinare e riportale nella Tabella A1. 0.5 A3 Disegna un grafico opportuno, contrassegnalo come Grafico A1 e determina dalla sua pendenza. 0.7 A4 Misura le distanze appropriate per determinare e riportale nella Tabella A2. 0.8 A5 Disegna un grafico opportuno, contrassegnalo come Grafico A2 e determina dalla sua pendenza. 0.6 A6 Determina l’angolo dalla figura a forma di X 0.2 A7 Esprimi in termini di e e calcola il valore di . 0.2 A8 Esprimi in termini di e e calcola il valore di (trascura ). 0.2
Parte B: Determinazione delle caratteristiche geometriche di una figura equivalente a una doppia elica La Figura 11(a) mostra due spire di una doppia elica. La Fig. 11( b) è una proiezione bidimensionale di questa doppia elica vista sotto un angolo normale. Ciascuna elica di spessore ha le spire che formano un angolo ; la distanza tra le spire in direzione perpendicolare è . La separazione tra le due eliche è . Il Campione II è uno schema equivalente a una doppia elica stampato su una lastrina di vetro (Fig. 12); la sua figura di diffrazione è simile a quella di una doppia elica. In questa parte dovrai determinare le caratteristiche geometriche del Campione II.
Figura 11: (a) Vista usuale di una molla a doppia elica (b) Diagramma schematico della stessa, vista con incidenza normale. Page 6 of 6 E-I Q
Figura 12: Schema del Campione II, equivalente alla doppia elica
Monta il Campione II nel portacampioni.
Fissa sullo schermo un altro foglio di rilevamento.
Fai in modo di avere sullo schermo una figura di diffrazione a forma di X, chiara e nitida.
Compiti Descrizione Punti B1 Segna le posizioni opportune dei minimi su ciascun lato della macchia centrale per determinare e . Puoi usare più di un foglio di rilevamento. 1.1 B2 Misura le distanze opportune per determinare e riportale nella Tabella B1. 0.5 B3 Disegna un grafico opportuno, contrassegnalo come Grafico B1 e determina dalla sua pendenza. 0.5 B4 Misura le distanze opportune per determinare e riportale nella Tabella B2. 1.2 B5 Disegna un grafico opportuno, contrassegnalo come Grafico B2 e determina dalla sua pendenza. 0.5 B6 Misura le distanze opportune per determinare e riportale nella Tabella B3. 1.6 B7 Disegna un grafico opportuno, contrassegnalo come Grafico B3 e determina dalla sua pendenza. 0.5 B8 Determina l’angolo dalla figura a forma di X. 0.2
p.2 — Alimentatore di corrente continua
p.4 — Vista e diagramma molla elicoidale
p.5 — Molla a doppia elica e diagramma
p.6 — Schema Campione II equivalente a doppia elica
Topic: Wave Optics, Geometric Optics Metodi: Interference & Diffraction Analysis, Graph Linearization, Experimental Data Analysis Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization, Measurement & Instrumentation Objects: Spring, Wire, Screen Fonte: Testo (PDF) — p.4 Soluzione: Soluzioni (PDF)
- You may turn the cabin light on or off as you prefer.
Experiment Part A: Determination of the geometric characteristics of a helical spring
Sample I is a helical spring with radius and pitch, made from a wire of uniform thickness as shown in Fig. 10(a). Its projection, observed perpendicularly, is equivalent to two sets of parallel wires, of the same thickness, separated by a distance and with an angle between them (Fig. 10(b)).
Figure 10: (a) Usual view of a helical spring; (b) Schematic diagram of the normal incidence view
Mount sample I in the holder, ensuring that the spring is vertical.
You must obtain a clear and well-defined X-shaped diffraction pattern on the detection sheet.
Figure 9: Array of four wires Page 5 of 6 E-I Q
To achieve this, you may adjust:
- the laser beam focus (rotate the lens cap)
- the beam orientation (rotate the laser body so that only two turns of the spring are illuminated)
- the laser intensity (high/low switch on the power supply)
- the ambient light (turn the cabin light on or off)
If the central maximum is too bright, you may attach black circular adhesive patches to the detection sheet in order to reduce scattering.
Task Description Points
A1 On the recording sheet (using the provided pencil [13]), mark the appropriate positions of the intensity minima to determine and , on both sides of the central spot. Label the recording sheets as P-1, P-2, etc. 0.7
A2 Using the digital caliper, measure the appropriate distances to determine and record them in Table A1. 0.5
A3 Draw an appropriate graph, label it as Graph A1, and determine from its slope. 0.7
A4 Measure the appropriate distances to determine and record them in Table A2. 0.8
A5 Draw an appropriate graph, label it as Graph A2, and determine from its slope. 0.6
A6 Determine the angle from the X-shaped figure. 0.2
A7 Express in terms of and , and calculate the value of . 0.2
A8 Express in terms of and , and calculate the value of (neglect ). 0.2
Part B: Determination of the geometric characteristics of a figure equivalent to a double helix
Figure 11(a) shows two turns of a double helix. Figure 11(b) is a two-dimensional projection of this double helix viewed at normal incidence. Each helical turn has a thickness such that the turns form an angle ; the distance between the turns in the perpendicular direction is . The separation between the two helices is . Sample II is an equivalent schematic of a double helix printed on a glass slide (Figure 12); its diffraction pattern is similar to that of a double helix. In this part, you will determine the geometric characteristics of Sample II.
Figure 11: (a) Usual view of a double helix spring; (b) Schematic diagram of the same, viewed at normal incidence.
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Figure 12: Schematic of Sample II, equivalent to the double helix.
Mount Sample II in the sample holder.
Fix another recording sheet on the screen.
Adjust so that a clear and sharp X-shaped diffraction pattern appears on the screen.
Tasks Description Points
B1 Mark the appropriate positions of the minima on each side of the central spot to determine and . You may use more than one recording sheet. 1.1
B2 Measure the appropriate distances to determine and record them in Table B1. 0.5
B3 Draw an appropriate graph, label it Graph B1, and determine from its slope. 0.5
B4 Measure the appropriate distances to determine and record them in Table B2. 1.2
B5 Draw an appropriate graph, label it Graph B2, and determine from its slope. 0.5
B6 Measure the appropriate distances to determine and record them in Table B3. 1.6
B7 Draw an appropriate graph, label it Graph B3, and determine from its slope. 0.5
B8 Determine the angle from the X-shaped figure. 0.2
p.2 — DC Power Supply
p.4 — View and diagram of helical spring
p.5 — Double-helix spring and diagram
p.6 — Equivalent circuit diagram for Sample II (double helix)
Solution: Soluzioni (PDF)