Interference a ohyb svˇetla
Pom˚ ucky: ˇzelezn´ a deska s magnetick´ ymi stoj´ anky, He-Ne laser Lasos LGK 7512P (594 nm, 5 mW), He-Ne laser Lasos LGK 7770 (543 nm, 5 mW), 2 zrcadla, 1 dˇeliˇc svazku (Abbeho kostka), laboratorn´ı zved´ak, optick´a lavice s jezdci, 2 spojn´e ˇcoˇcky (+50, +200), rozptylka (-50), sada kruhov´ ych otvor˚ u, ˇsterbina s nastavitelnou ˇs´ıˇrkou, drˇz´ak na mˇr´ıˇzku, opt. mˇr´ıˇzka 600 vryp˚ u na mm, st´ın´ıtko na zdi, p´ asmo (5 m), metr (3 m), lampiˇcka s reostatem, mˇeˇr´ıc´ı mikroskop
1
Z´ akladn´ı pojmy a vztahy
Svˇetlo je elektromagnetick´e vlnˇen´ı o vlnov´e d´elce 400 aˇz 700 nm. D´ıky jeho vlnov´ ym vlastnostem a elektromagnetick´em p˚ uvodu ho m˚ uˇzeme popsat Maxwellov´ ymi rovnicemi, kter´e jsou line´arn´ı. A z linearity Maxwellov´ ych rovnic plyne, ˇze elektromagnetick´e vlny m˚ uˇzeme superponovat. Superpozice tˇechto vln se pak projevuje jevy zvan´ ymi interference a difrakce. Abychom dok´ azali tyto jevy popsat, pouˇzijeme Babinet˚ uv doplˇ nkov´ y princip, kter´ y ve struˇcnosti ˇr´ık´a, ˇze pokud mezi detektor a zdroje elektromagnetick´ ych vln um´ıst´ıme st´ın´ıtko, tak se samotn´e st´ın´ıtko st´av´a zdrojem. V m´ıstech, kde je pro elektromagnetick´e z´ aˇren´ı nepropustn´ y materi´ al se generuje opaˇcn´e pole, kter´e ruˇs´ı pole dopadaj´ıc´ıch vln. M´ısta, kter´ a jsou prostupn´ a, tak tvoˇr´ı jako by nov´e zdroje.
1.1
Difrakce na mˇ r´ıˇ zce
Optick´ a mˇr´ıˇzka je obvykle sklenˇen´ a destiˇcka s naneseno mˇekkou vrstvou, do n´ıˇz jsou pomoc´ı diamantov´eho n´astroje vyryty rovnobˇeˇzn´e vrypy. Mus´ı b´ yt pˇresnˇe stejnˇe ˇsirok´e a od sebe pˇresnˇe stejnˇe vzd´aleny. Vzd´alenost stˇred˚ u sousedn´ıch vryp˚ u se naz´ yv´ a mˇ r´ıˇ zkov´ a konstanta d. Experiment´ aln´ı uspoˇr´ ad´ an´ı se bude v u ´loze bl´ıˇzit tvz. Frauenhoferovˇ e difrakci, pro kterou plat´ı, ˇze zdroj svˇetla i st´ın´ıtko je velmi vzd´ alen´e od difrakˇcn´ıho pˇredmˇetu (mˇr´ıˇzky, ˇstˇerbiny, otvoru). Ze zdroje Z se ˇs´ıˇr´ı koherentn´ı monochromatick´e svˇetlo, kter´e je vˇsak rozb´ıhav´e. Pomoc´ı Keplerova dalekohledu vytvoˇr´ıme rovinn´e vlny, kter´e potom dopadaj´ı na mˇr´ıˇzku. Babinet˚ uv princip n´am ˇr´ık´a, ˇze jednotliv´e vrypy mˇr´ıˇzky m˚ uˇzeme povaˇzovat za zdroje (viz obr´ azek 1 - zdroje P1 . . . PN ), kaˇzd´ y o intenzitˇe E0 . Z tˇechto zdroj˚ u se budou ˇs´ıˇrit cylindrick´e vlny, kter´e budou spolu interferovat a na st´ın´ıtku vytvoˇr´ı interferenˇcn´ı maxima a minima. Elektrick´e pole vznikl´e touto interferenc´ı bude re´ aln´ a ˇca´st pole E = E0 ejωt 1 + e−jφ + e−2jφ + · · · + e−(N −1)jφ {z } | geometrick´ aˇ rada
(1)
1 − e−jN φ E = E0 ejωt 1 − e−jφ kde φ je f´ azov´ y rozd´ıl mezi sousedn´ımi zdroji. Intenzita, kterou detekuje lidsk´e oko, je potom stˇredn´ı hodnota Poyntingova vektoru 1 − e−jN φ 1 − ejN φ ∗ EE = I0 µ (1 − e−jφ ) (1 − ejφ ) r 2 − 2 cos(N φ) 1 2 I = I0 I0 = E 2 − 2 cos(φ) 2 µ 0 1 I= 2
r
(2)
sin2 (N φ/2) I = I0 sin2 (φ/2) ´ Uhel ϑ je pro vˇsechny paprsky stejn´ y (vzd´ alenost st´ın´ıtka od mˇr´ıˇzky je mnohem vˇetˇs´ı, neˇz mˇr´ıˇzkov´a konstanta - a tedy rozd´ıly mezi u ´hly jednotliv´ ych paprsk˚ u m˚ uˇzeme zanedbat). Potom (viz obr´azek 1) plat´ı: φ = kd sin ϑ
1
(3)
Obr´azek 1: Mˇr´ıˇzka r´ıˇzkov´ a konstanta a ϑ u ´hel, pod kter´ ym je vidˇet mˇr´ıˇzka z konkr´etn´ıho m´ısta na st´ın´ıtku kde k je vlnov´e ˇc´ıslo : k = 2π λ , d mˇ na obr´ azku ?? je to bod Q. D´ıky Fraunhoferovˇe podm´ınce L >> N d (L je vzd´alenost mˇr´ıˇzky od st´ın´ıtka) lze pouˇz´ıt geometrii na obr´ azku 1 a φ ze vztahu (3) dosadit za φ ve vztahu (2). V bodˇe Q budeme m´ıt relativn´ı intenzitu sin2 ( 21 N kd sin ϑ) I = I0 sin2 ( 12 kd sin ϑ)
(4)
Tato funkce nab´ yv´ a tzv. hlavn´ı maxima mλ I 2πm = , kde m = 0, 1, 2, . . . , = N 2 , v bodech sin ϑm = I0 kd d
(5)
I m0 λ = 0, v bodech sin ϑmm0 = ± m + , kde m0 = 1, 2, . . . , N − 1 I0 N d
(6)
lim
sin ϑ→ mλ d
minima
a sekund´ arn´ı maxima I = csc2 I0
π(m00 + 1/2) N
m00 + 1/2 λ , kde m00 = 1, 2, . . . , N − 2 , v bodech sin ϑmm00 = ± m + N d
(7)
Vzhledem k tomu, ˇze budeme pracovat s mˇr´ıˇzkou s velk´ ym poˇctem N , tak v´ yznamn´a budou pouze hlavn´ı maxima. Z polohy hlavn´ıch maxim lze urˇcit vlnovou d´elku podle vztahu (5). Centr´ aln´ı maximum odpov´ıd´ a u ´hlu ϑ = 0 a prvn´ı minimum u ´hlu sin ϑ ' ϑ = Nλd . Proto u ´hlov´a poloˇs´ıˇrka centr´ aln´ıho λ ˇ ım je poˇcet vryp˚ maxima bude ∆ϑ = N d . C´ u N vˇetˇs´ı, t´ım jsou maxima ostˇrejˇs´ı. To je d˚ uleˇzit´e pˇri spektr´aln´ım rozkladu svˇetla. Zat´ım jsme totiˇz uvaˇzovali pouze monochromatick´e svˇetlo. Dopad´a-li na mˇr´ıˇzku svˇetlo sloˇzen´e, napˇr. b´ıl´e svˇetlo ˇz´ arovky, bude centr´ aln´ı maximum b´ıl´e, avˇsak jiˇz v 1. ˇr´ adu budeme pozorovat pˇr´ıspˇevky r˚ uzn´ ych barev spektra pod r˚ uzn´ ymi u ´hly. Z´ akladn´ı vlastnost´ı difrakˇcn´ı mˇr´ıˇzky je tedy schopnost rozloˇzit dopadaj´ıc´ı svˇetlo do r˚ uzn´ ych smˇer˚ u podle vlnov´ ych d´elek, tj. prov´est spektr´ aln´ı rozklad. Praktick´ y v´ yznam optick´e spektroskopie je v tom, ˇze kaˇzd´a l´atka vyzaˇruje jist´ y, pro ni charakteristick´ y, soubor spektr´ aln´ıch ˇ car. Protoˇze spektr´ aln´ı ˇc´ ary mohou m´ıt velmi bl´ızk´e vlnov´e d´elky (napˇr. dublet sod´ıku), vznik´a ot´azka, jak´e vlastnosti mus´ı mˇr´ıˇzka m´ıt, abychom takov´e ˇc´ ary ve spektru zˇretelnˇe rozliˇsili. Podle Rayleighova krit´ eria jsou dvˇe bl´ızk´e spektr´ aln´ı ˇc´ ary λ1 , λ2 rozliˇseny v mˇr´ıˇzkov´em spektru 1. ˇr´ adu, kdyˇz u ´hlov´a vzd´alenost stˇred˚ u maxim je vˇetˇs´ı nebo rovna u ´hlov´e poloˇs´ıˇrce maxim: λ1 − λ2 ≥ λ (8) d d Nd
1.2
Difrakce na ˇ stˇ erbinˇ e koneˇ cn´ e d´ elky
ˇ erbinu koneˇcn´e ˇs´ıˇrky D m˚ Stˇ uˇzeme d´ıky Huyghensovˇe principu rozdˇelit na nekoneˇcnˇe mnoho nekoneˇcnˇe mal´ ych bod˚ u ˇs´ıˇrky ds. Pokud na ˇstˇerbinu dopadaj´ı rovinn´e vlny monochromatick´eho svˇetla o intenzitˇe E0 (viz obr´azek 2), tak kaˇzd´ y takov´ y 2
Dop. rovinna vlna P
E0
1 2D
1 2D
s=a
ds a θ
s=0
θ
s = −a
a ds
l
Obr´ azek 2: Fraunhofer˚ uv ohyb svˇetla na ˇstˇerbinˇe kousek m˚ uˇzeme povaˇzovat za element´ arn´ı zdroj o intenzitˇe ds (9) D Vztah (9) vych´ az´ı z Babinetova principu. Element´arn´ıch zdroj˚ u je nekoneˇcnˇe mnoho a kaˇzd´ y m´a ˇs´ıˇrku ds. Jak je vidˇet na obr´ azku 2, jsou jednotliv´e paprsky poch´ azej´ıc´ı z element´arn´ıch zdroj˚ u v˚ uˇci sobˇe navz´ajem f´azovˇe posunut´e. Tento f´ azov´ y posun zp˚ usob´ı interferenci a v bodˇe P bude m´ıt paprsek s = a f´azi dE = E0
ωt − k(l − a sin θ) = ωt − kl + ka sin θ a paprsek s = −a ωt − k(l + a sin θ) = ωt − kl − ka sin θ kde l je vzd´ alenost stˇredu ˇstˇerbiny od sledovan´eho bodu P. Zdroj˚ u (9) je ve ˇstˇerbinˇe koneˇcn´e ˇs´ıˇrky nekoneˇcnˇe mnoho. Jejich pˇr´ıspˇevky seˇcteme a v´ ysledn´ a intenzita v bodˇe P bude: I I0
1 0.9 0.8
Z
Z
D/2
E0 exp [j(ωt − kl + ks sin θ)] ds −D/2 D exp 12 jkD sin θ − exp 21 jkD sin θ = E0 exp [j(ωt − kl)] 1 2 jkD sin θ sin (jkD sin θ) = E0 exp [j(ωt − kl)] 1 2 jkD sin θ
E=
dE =
I sin2 (jkD sin θ) = EE ∗ = 2 1 I0 2 jkD sin θ (10)
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
−2λ D
−λ D
0
λ D
2λ D
sin θ
Obr´azek 3: Relativn´ı intenzita na st´ın´ıtku po pr˚ uchodu svˇetla vlnov´e d´elky λ ˇstˇerbinou koneˇcn´e ˇs´ıˇrky D
kde I0 je intenzita centr´ aln´ıho maxima pˇri θ = 0. Pro minima (viz obr´azek 3) plat´ı sin θ =
mλ D
m = 1, 2, 3, . . .
3
(11)
Fraunhofer˚ uv ohyb na kruhov´ em otvoru
R
−2
s2
1.3
θ
2
sθ R
Obr´azek 4: Kruhov´ y otvor Tak jako jsme si v pˇredchoz´ım odstavci mohli ˇstˇerbinu koneˇcn´e ˇs´ıˇrky pˇredstavit jako nekoneˇcnˇe mnoho nekoneˇcnˇe mal´ ych bod˚ u , tak si kruhov´ y otvor m˚ u ˇ z eme pˇ r edstavit jako nekoneˇ c nˇ e mnoho ˇ s tˇ e rbin, kter´ e se rozˇ s iˇ r uj´ ı a zuˇ z uj´ ı podle funkce √ 2 R2 − s2 , kde R je polomˇer kruhov´eho otvoru a s vzd´alenost od stˇredu. D´ıky symetrii kruhov´eho otvoru tak m˚ uˇzeme ”babinetovsky”sˇc´ıtat pˇr´ıspˇevky √ 2 R2 − s2 dE = E0 ds (12) πR2 horizont´ aln´ıch element´ arn´ıch ˇstˇerbin. Z p 2E0 ejωt−kl R E= R2 − s2 ds exp(jks sin θ) (13) πR2 −R | {z } J
Imagin´ arn´ı ˇc´ ast integr´ alu J je lichou funkci s a d´ıky symetrii horn´ı a doln´ı meze rovna 0. Po substituc´ıch sin θ =
Cλ R
u=
u R
(14)
dostaneme integr´ al J do tvaru Z
1
J(C) =
p 1 − u2 cos(2πCu)du
−1
coˇz je eliptick´ y integr´ al, kter´ y nem´ a primitivn´ı funkci. K nalezen´ı minima funkce (13) ale staˇc´ı hledat takovou hodnotu konstanty C, aby integr´ a√l J byl roven nule. Interval h−1, 1i rozdˇel´ıme na n podinterval˚ u. V kaˇzd´em kroku xi vypoˇcteme hodnotu funkce f (xi ) = 1 − u2 cos(2πCu). Potom funkˇcn´ı hodnoty v kroc´ıch velikosti ∆x seˇcteme n−1 X i=0
1 1 [f (xi ) − f (xi+1 )] = ∆x(f0 + 2f1 + 2f2 + · · · + 2fn−1 + fn ) 2 2
a dostaneme pˇribliˇzn´ y v´ ysledek hodnoty integr´ alu J(C). Tot´eˇz opakujeme pro r˚ uzn´e hodnoty C a dostaneme z´avislost J(C). V bodˇe, kde J(C) prot´ın´ a osu x, je n´ ami hledan´ a konstanta C, kter´a odpov´ıd´a minimu intenzity svˇetla a tedy tmav´emu krouˇzku. Hodnoty C pro prvn´ı, druh´ y a tˇret´ı tmav´ y krouˇzek dosad´ıme do prvn´ıho substituˇcn´ıho vztahu (14) a dostaneme fin´ aln´ı vztahy λ λ λ sin θ1 = 0, 610 , sin θ2 = 1, 116 , sin θ3 = 1, 619 , (15) R R R kde λ je vlnov´ a d´elka pouˇzit´eho svˇetla, R je polomˇer kruhov´eho otvoru.
4
2 2.1
Experiment´ aln´ı uspoˇ r´ ad´ an´ı: Mˇ eˇ ren´ı rozmˇ er˚ u kruhov´ eho otvoru a ˇ stˇ erbiny z Fraunhoferov´ ych ohybov´ ych jev˚ u
He-Ne laser, kter´ y m´ ate k dispozici, generuje svˇeteln´ y paprsek v ˇzlut´e oblasti spektra o vlnov´e d´elce svˇetla 594 nm a o v´ ykonu 5 mW. Pr˚ umˇer laserov´eho svazku se s rostouc´ı vzd´ alenost´ı od v´ ystupn´ıho zrcadla laseru zvˇetˇsuje. Zvˇetˇsov´an´ı pr˚ umˇeru svazku se charakterizuje veliˇcinou, kter´ a se naz´ yv´ a divergence svazku. Divergence svazku d se rovn´a d=
D2 − D1 v
, kde D1 je pr˚ umˇer svazku v m´ıstˇe v´ ystupn´ıho otvoru laseru, D2 je pr˚ umˇer svazku ve vzd´alenosti v. Minim´aln´ı dosaˇziteln´ a divergence dm je limitov´ ana ohybem svˇetla a lze ji odhadnout na hodnotu dm ∼ 2λ/D 1 , kde λ je vlnov´a d´elka generovan´eho svˇetla. V´ ypoˇcet je uveden napˇr. v knize [3] na str. 423 - 425.
Obr´ azek 5: Chod paprsk˚ u v Keplerovˇe dalekohledu Pro mˇeˇren´ı na kruhov´em otvoru a na ˇstˇerbinˇe budeme potˇrebovat rozˇs´ıˇrit svˇeteln´ y svazek. Nech´ame laserov´ y paprsek dopadat na spojku S1 a do pˇredmˇetov´eho ohniska spojky S1 um´ıst´ıme obrazov´e ohnisko spojky S2 . Toto optick´e zaˇr´ızen´ı je totoˇzn´e s Keplerov´ ym dalekohledem. Jeho sch´ema je nakresleno na obr´azku 5. Pomoc´ı tohoto dalekohledu svazek rozˇs´ıˇr´ıme a zmenˇs´ıme jeho divergenci. Rozˇs´ıˇren´ ym rovnobˇeˇzn´ ym svˇeteln´ ym svazkem si posv´ıt´ıte na ˇstˇerbinu nebo kruhov´ y otvor (budete m´ıt k dispozici ˇstˇerbinu s nastavitelnou ˇs´ıˇrkou a kruhov´e otvory r˚ uzn´ ych rozmˇer˚ u) a na st´ın´ıtku budete pozorovat ohybov´ y obrazec. Vzd´alenost ˇstˇerbiny od st´ın´ıtka mus´ı b´ yt velk´ a, aby pozorovan´ y ohyb byl Fraunhofer˚ uv. Dr´ahu svˇeteln´eho paprsku si dostateˇcnˇe prodlouˇz´ıte dvˇema rovinn´ ymi zrcadly, posuvn´e st´ın´ıtko s ryskou je um´ıstˇeno na zdi.
2.2
Michelson˚ uv interferometr
Pomoc´ı dˇeliˇce svazku, dvou zrcadel a laserov´eho svˇeteln´eho zdroje si sestav´ıte ,,Michelson˚ uv interferometr“. Sch´ema je nakresleno na obr´ azku 6. Laserov´ y svazek nech´ ate dopadat pod u ´hlem 45˚ na polopropustn´e rozhran´ı v dˇeliˇci svazku A. Paprsek se ˇc´ asteˇcnˇe odraz´ı (paprsek 1) a ˇc´ asteˇcnˇe projde (paprsek 2). Rovinn´ ymi zrcadly Z1 , Z2 vr´at´ıte oba paprsky (oznaˇcen´e ˇ ast paprsku 10 j´ım projde a ˇc´ast paprsku 20 se na nˇem nyn´ı jako 10 a 20 ) do stejn´eho m´ısta na rozhran´ı v dˇeliˇci svazku. C´ odraz´ı. Tyto dvˇe ˇc´ asti svazku paprsk˚ u (oznaˇcen´e 100 a 200 ) mohou spolu interferovat. Zachyt´ıte je na st´ın´ıtku, kde oba svazky mus´ı dopadat do t´ehoˇz bodu. Interferenˇcn´ı obr´ azek je velmi mal´ y, zvˇetˇs´ıte si ho proto rozptylkou R vloˇzenou mezi dˇeliˇc svazku a st´ın´ıtko. Potom na st´ın´ıtku uvid´ıte soustavu tmav´ ych a svˇetl´ ych prouˇzk˚ u. Zrcadlo Z2 je pˇripevnˇeno na posuvn´e zaˇr´ızen´ı skl´ adaj´ıc´ı se z mikrometrick´eho ˇsroubu (1 mal´ y d´ılek = 2 µm) a p´akov´eho pˇrevodu 1:10. D´ıky tomu jsou ˇc´ısla na otoˇcn´em bub´ınku mikrometrick´eho ˇsroubu mikrometry a jeden mal´ y d´ıle je roven 200 nm. Posun zrcadla Z2 o ∆x = λ/4
5
Obr´ azek 6: Michelson˚ uv interferometr zkr´ at´ı dr´ ahu paprsku 2 o λ/2 a cel´ y obraz se posune o ˇs´ıˇrku jednoho prouˇzku. Identick´ y obraz dostaneme zkr´acen´ım dr´ ahy o λ, tj posunut´ım zrcadla o λ/2. Pro vlnovou d´elku svˇetla tedy plat´ı λ=
2∆x N
kde N je poˇcet prouˇzk˚ u proˇsl´ ych pˇres nˇejak´ y referenˇcn´ı bod na st´ın´ıtku.
3
Pracovn´ı u ´ koly 1. Bonus: spoˇc´ıtejte hodnotu konstanty C u kruhov´eho otvoru pro 4. a 5. tmav´ y krouˇzek 2. Rozˇsiˇrte svazek laseru pomoc´ı dvou spojek (+50 a +200) 3. Zmˇeˇrte pr˚ umˇer tˇr´ı kruhov´ ych otvor˚ u pomoc´ı Fraunhoferova ohybu svˇetla z He-Ne Laseru vlnov´e d´elky 594 nm a pomoc´ı mˇeˇr´ıc´ıho mikroskopu. Odhadnˇete, s jakou chybou jste schopni mˇeˇrit ˇs´ıˇrku ˇstˇerbiny mikroskopem. Poznamenejte si odhad chyby mˇeˇren´ı d´elky optick´e dr´ ahy a pr˚ umˇeru tmav´ ych prouˇzk˚ u. Proved’te ˇr´adn´e statistick´e zpracov´ an´ı (tj. vˇcetnˇe propagace chyb) a v´ ysledky z mikroskopu a interference srovnejte. Pro jak´ y pr˚ umˇer kruhov´eho otvoru je pˇresnˇejˇs´ı mˇeˇren´ı interferenc´ı a pro jak´ y pˇr´ımo mikroskopem? 4. Zmˇeˇrte 10 ˇs´ıˇrek ˇstˇerbiny (ˇs´ıˇrka nastaviteln´ a ˇsroubem) pomoc´ı Fraunhoferova ohybu svˇetla z He-Ne Laseru vlnov´e d´elky 594 nm a pomoc´ı indik´ atorov´ ych hodinek, kter´e se dot´ ykaj´ı ˇsroubu. Proved’te ˇr´adn´e statistick´e zpracov´an´ı (tj. vˇcetnˇe propagace chyb) a v´ ysledky z indik´ atorov´ ych hodinek a interference srovnejte. Pro jak´e ˇs´ıˇrky ˇstˇerbiny je v´ yhodnˇejˇs´ı mˇeˇren´ı interferenc´ı a pro jak´e indik´ atorov´ ymi hodinkami 5. Zmˇeˇrte pomoc´ı He-Ne laseru 543 nm (zelen´ y laser) mˇr´ıˇzkovou konstantu optick´e mˇr´ıˇzky a srovnejte s hodnotou uvedenou na mˇr´ıˇzce. 6. Pomoc´ı He-Ne laseru 597 nm, dvou rovinn´ ych zrcadel a dˇeliˇce svazku (Abbeho kostka) sestavte ”Michelson˚ uv interferometr“ a zmˇeˇrte vlnovou d´elku svˇetla laseru.
6
4
Pozn´ amky 1. Upozornˇ en´ı: Laserov´e svˇetlo ˇskod´ı zraku. Nesm´ıte nikdy hledˇet pouh´ ym okem proti laserov´emu paprsku, a to ani z vˇetˇs´ı vzd´ alenosti, ani pˇres soustavu ˇcoˇcek a zrcadel. Vˇsechny zjevy pozorujte pouze na st´ın´ıtku. 2. Upozornˇ en´ı: Pˇri vypojov´ an´ı laseru ze zdroje z˚ ust´ av´ a na z´ astrˇcce laseru akumulovan´ y statick´ y n´aboj! Vybijte ho vyskratov´ an´ım z´ astrˇcky o kovovou desku stolu nebo jin´ y vodiv´ y pˇredmˇet. 3. Indik´ atorov´e hodinky jsou star´e a jejich pruˇzina opotˇrebovan´a, snaˇzte se mˇeˇridlo vˇzdy ”dorazit“ k dr´aˇzce na okraji ˇstˇerbiny. Pozor na stupnici. Nezaˇc´ın´ a na nule a mˇeˇren´e hodnoty klesaj´ı s rostouc´ı ˇs´ıˇrkou ˇstˇerbiny. 4. Mˇeˇr´ıc´ı mikroskop se nach´ az´ı na stolku u zdi. Poˇz´adejte nˇekter´eho z asistent˚ u, aby v´am vysvˇetlil, jak s n´ım zach´ azet. 5. Pˇri mˇeˇren´ı mˇr´ıˇzkov´e konstanty poloˇzte (zelen´ y) laser na menˇs´ı stolek do speci´aln´ıch dr´aˇzek. Mˇr´ıˇzku um´ıstˇete pˇred laser na kraj stolu, aby byla co nejbl´ıˇze zdi. Vzd´ alenosti jednotliv´ ych minim pak zmˇeˇrte na zdi pomoc´ı metru. 6. Michelson˚ uv interferometr stavte na vˇetˇs´ım stolku, je m´enˇe n´achyln´ y k otˇres˚ um.
Reference [1] Petrˇz´ılka: Fyzik´ aln´ı optika, Pˇr´ırodovˇedeck´e nakladatelstv´ı, Praha, 1952. ˇ [2] Friˇs, Timoreva: Kurs fyziky, d´ıl III, NCSAV, Praha, 1954. [3] Krauford:Volny, Nauka, 1974; rusk´ y pˇreklad 3. d´ılu Berkleysk´eho kurzu fyziky Crawford F. S.: Waves. [4] Sergey Kiselev, Tanya Yanovsky-Kiselev: Single-Slit Difraction. http://www.phys.hawaii.edu/~teb/optics/java/ slitdiffr/, [cit. 03. 04. 2009] [5] Blum, Roller: Physics - Volume 2 - Electricity Magnetism and Light, Holden-Day, San Fransisco, 1982
7
