Optics experiments in Arabic - Baghdad University - College of Science - Physics Department

1. ‫قٞـــــبط قطــــــش ســــــيل سقٞـــــق ثبسزخــــــذاً ظبٕــــــشح اىزذاخــــو‬
‫اىغشض ٍِ اىزجشثـــخ:أٝجبد سَل سيل سقٞق ثأسزخذاً ظبٕشح اىزذاخو‬
‫األجٖضح اىَسزخذٍخ:ٍــصـــــــذس ض٘ئــــــٜ أحــــــــبدٛ اىــطــــــــ٘ه اىـَ٘جـــــــــٜ‬
‫)‪ ، (Monochromatic Light‬شــــــق ٍْفــشد قبثـــو ىيزْظٞـــٌ‬
‫)‪ ، (Adjustable Single Slit‬أسالك سفٞعــــخ ٍثجزخ عيٚ حبٍــو‬
‫، ٍبٝنشٍٗٞزش ، ٍْضذح ض٘ئٞخ )‪. (Optical Bench‬‬
‫اىْظشٝخ‬
‫عْذ ٗضع حبجض (اىسيل ‪ AB‬فٜ اىشنو 1 ) أٍبً ٍصذس ض٘ئٜ أحبدٛ اىيُ٘ رنّ٘ذ‬
‫اىظاله اىْٖذسٞخ )‪ (Geometrical Shadows‬ىيحبجض عيىبىشبشخ ّظشاً ىنُ٘ األشعخ‬
‫رْزقو ثخط٘ط ٍ ٍسزقَٞخ .‬
‫فٜ اىشنو 1 ، رَثو ‪ٍْ PQ‬طقخ اىظو اىْٖذسٜ ىيسيل ‪ٗ AB‬أعزَبداً عيٚ رفسٞش‬
‫اىض٘ء ثبىْظشٝخ اىَ٘جٞخ فأُ اىض٘ء ٝحٞذ )‪ (Diffracts‬عِ ٍسبسٓ عْذ اىحبفبد ‪B ٗ A‬‬
‫ٗثأألٍنبُ ٍالحظخ رأثٞشاد اىحٞ٘د ثشنو إٔذاة )‪ (Fringes‬خبسج اىْقطزِٞ ‪ . Q ٗ P‬أٍب‬
‫ربثٞشاد اىزذاخو فجأألٍنبُ ٍشبٕذرٖب فٜ ٍْطقخ اىظو اىْٖذسٜ اىَحص٘سح ثِٞ‬
‫اىْقطزِٞ ‪ Q ٗ P‬حٞث رظٖش إٔذاة رذاخو ٍظيَخ )‪ٍ ٗ (Dark‬ضٞئخ )‪. (Bright‬‬
‫َٝنِ رفسٞش رنُ٘ إذاة اىزذاخو ثبعزجبس اىسيل ‪ٝ AB‬قً٘ ثزقسٌٞ ججٖخ اىَ٘جخ‬
‫)‪ (Waterfront‬اىسبقطخ عيٞٔ حٞث رعَو حبفزٜ اىسيل اىشقٞق ‪ B ٗ A‬عَو ٍصذسِٝ‬
‫ٍزشبمِٖٞ )‪ (Coherent Sources‬فٞقٍ٘بُ ث٘ظٞفخ اىشقِٞ فٜ رجشثخ اىزذاخو ىــ ّٝ٘غ‬
‫).‪ (Young’s Double-Slit Exp‬حٞث رزذاخو ججٖزب اىَ٘جـــخ اىْبرجزبُ ٍِ أّقسبً ججٖخ‬
‫اىَ٘جخ أألصيٞخ ٍنّ٘زبُ ثزىل إٔذاة اىزذاخــــو .‬
‫‪Diffraction Bands from Edge A‬‬
‫‪Interference‬‬
‫‪Fringes‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪Diffraction Bands from Edge B‬‬
‫‪Fine wire‬‬
‫‪Dr. Qahtan Al-zaidi‬‬
‫3102 ‪October‬‬
‫‪Adjustable‬‬
‫‪Single Slit‬‬
‫‪P‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫1 ‪Figure‬‬
‫‪A‬‬
‫‪Coherent Light‬‬
‫‪Screen‬‬
‫‪B‬‬
‫‪d‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪L‬‬
‫‪D‬‬
‫1‬
‫.‪Optics Laboratory – Physics Dept‬‬
‫1241892077469+ :‪Mobile‬‬

2. ‫ثص٘سح ٍشبثٖٔ ىزجشثخ ّٝ٘غ ، فأُ عشض ٕذة اىزذاخو اى٘احذ ‪ٍ (Fringe Width) β‬ظيَبً‬
‫مبُ أً ٍضٞئبً ٝعطٚ ثبىعالقخ اىزبىٞخ:‬
‫ُ‬
‫‪λD‬‬
‫‪β‬‬
‫‪d‬‬
‫حٞث ‪ D‬رَثو اىَسبفخ ثِٞ اىَبٝنشٍٗٞزش ٗاىسيل ، ‪ ٜٕ d‬قطش اىسيل ‪ λ ٗ AB‬اىط٘ه‬
‫اىَ٘جٜ ىيض٘ء اىَسزخذً ث٘حذح قٞبط ‪. nm‬‬
‫َٝثو عشض اىٖذة اى٘احذ ‪ β‬اىَسبفخ ثِٞ ٍشمضٛ ٕذثِٞ (ٍظيَِٞ أٗ ٍضٞئِٞ ) ٍززبىِٞٞ‬
‫ُ‬
‫مَب فٜ اىشنو 2 .‬
‫‪β‬‬
‫‪Diffraction Fringes‬‬
‫‪β‬‬
‫‪Diffraction Fringes‬‬
‫‪Interference Fringes‬‬
‫‪Figure 2: Dark and Bright Fringes. β ≡ Width of Dark or Bright Fringe‬‬
‫فٜ اىشنو 1 ٝعطٚ عشض اىظو ‪ PQ‬ثبىعالقـــــخ:‬
‫‪D L‬‬
‫‪ AB‬‬
‫‪L‬‬
‫‪PQ ‬‬
‫ٗىَب مبُ عشض اىٖذة اى٘احذ ‪ٝ β‬عطٚ ثبىعالقــخ:‬
‫ُ‬
‫‪Dλ‬‬
‫‪AB‬‬
‫‪or β ‬‬
‫‪Dλ‬‬
‫‪d‬‬
‫‪β‬‬
‫رحز٘ٙ اىَسبفخ ‪ PQ‬عيٚ عذد ٍقذاسٓ ‪ ٍِ n‬أألٕذاة اىَظيَخ (أٗ اىَضٞئخ) ٗمو ٕذة‬
‫ٍظيٌ (أٗ ٍضٚء) عشضخ ‪ . β‬أٛ أُ:‬
‫‪PQ  nβ‬‬
‫ْٕب ‪ n‬رَثو عذد أألٕذاة اىَظيَخ (أٗ اىَضٞئخ) اىَشئٞخ )‪ (Visible‬ضَِ اىَْطقخ ‪. PQ‬‬
‫أرُ:‬
‫‪PQ AB‬‬
‫‪‬‬
‫‪ PQ‬‬
‫‪β‬‬
‫‪Dλ‬‬
‫2‪D  L d‬‬
‫‪‬‬
‫‪DL‬‬
‫‪λ‬‬
‫‪n‬‬
‫‪n‬‬
‫طشٝقــــــخ اىعَـــــــو:‬
‫1. رشرت االجٖضح مَب فٜ اىشنو 1 ثحٞث ٝنُ٘ اىشق اىَْفشد ٗاىسيل اىشبق٘ىٜ‬
‫ٗاىَبٝنشٍٗٞزش فٜ حبىخ رشاصف ثصشٛ دقٞق )‪(Precise Optical Alignment‬‬
‫عيٚ أسزقبٍخ خظ اىْظش.‬
‫‪Dr. Qahtan Al-zaidi‬‬
‫3102 ‪October‬‬
‫2‬
‫.‪Optics Laboratory – Physics Dept‬‬
‫1241892077469+ :‪Mobile‬‬

3. ‫2.‬
‫3.‬
‫4.‬
‫5.‬
‫6.‬
‫7.‬
‫ٝ٘ضع اىسيل اىشبق٘ىٜ عيٚ ٍسبفخ ‪ ٍِ 5 cm‬اىشق اىَْفشد أٛ اىَسبفخ ‪، L‬‬
‫اٍب اىَسبفخ ‪ D‬ثِٞ اىَسز٘ٛ اىجؤسٛ )‪ (Focal Plane‬ىيَبٝنشٍٗٞزش ٗاىسيل‬
‫اىشبق٘ىٜ فزنُ٘ ح٘اىٜ ‪. 20 cm‬‬
‫رُْظٌ فزحخ اىشق اىَْفشد ٍٗ٘قع مو ٍِ اىسيل ٗاىَبٝنشٍٗٞزش ثحٞث َٝنِ‬
‫ٍشبٕذح ص٘سح حبدح ٗاضحخ ىْظ اىزذاخو ألحذ االسالك اىثالثخ.‬
‫عْذ ظٖ٘س َّظ ٗاضح ىيزذاخو ، ٝزٌ رثجٞذ اىَح٘س اىشبق٘ىٜ ىيَبٝنشٍٗٞزش عْذ‬
‫ٍشمض ٕذة ٍظيٌ ٗٝؤخز قٞبط اىَبٝنشٍٗٞزش. رسجو اىقٞبسبد فٜ جذٗه ٍْبست‬
‫ُ‬
‫مبىَجِٞ.‬
‫ٝزٌ رحشٝل قشص اىَبٝنشٍٗٞزش ثأرجبٓ ٗاحذ ىزجْت اىحشمخ أألسرجبعٞخ )‪(Backlash‬‬
‫فٜ قشص اىَبٝنشٍٗٞزش . رنشس اىخط٘ح 4 ىعذد ٍْبست ٍِ اىَشاد.‬
‫ٝحست عشض اىٖذة اىَظيٌ اى٘احذ ‪ β‬ىنو قٞبط ثٌ ٝزٌ أٝجبد اىَعذه .‬
‫رحست ‪ d‬قَٞخ ٍِ اىعالقخ:‬
‫‪Dλ‬‬
‫‪β‬‬
‫‪d‬‬
‫8. رحست قَٞخ ‪ d‬أٝضبً ٍِ اىعالقخ:‬
‫2‪D  L d‬‬
‫‪‬‬
‫‪DL‬‬
‫‪λ‬‬
‫‪n‬‬
‫ثٌ رقبسُ ٍع قَٞزٖب اىَسزْزجخ ٍِ اىخط٘ح 7 .‬
‫9. رنشس اىخط٘اد 8 ‪ 3 ‬ىجقٞخ أألسالك .‬
‫‪Wire‬‬
‫‪Diameter‬‬
‫‪d mm‬‬
‫‪Fringe‬‬
‫‪Width β mm‬‬
‫‪Successive‬‬
‫‪Reading‬‬
‫‪Difference ΔV‬‬
‫‪mm‬‬
‫‪Micrometer‬‬
‫‪Reading‬‬
‫‪V mm‬‬
‫‪Fringe‬‬
‫‪Order m‬‬
‫1‬
‫2‬
‫3‬
‫4‬
‫5‬
‫.‬
‫.‬
‫.‬
‫اىَْبقشـــــــخ ‪: Discussion‬‬
‫1 . ٍب اىَصذساُ اىَزشبمٖبُ اىَ٘ىذاُ ألٕذاة اىزذاخو؟ ٍب ّ٘عَٖب (حقٞقٞبُ ، خٞبىٞبُ‬
‫، أحذَٕب حقٞقٜ ‪ٗ Real‬أألخش خٞبىٜ ‪ Virtual‬؟‬
‫2 .ٍب رأثٞش صٝبدح قطش اىسيل ‪ d‬عيٚ عذد االٕذاة ‪ n‬؟‬
‫3 . ٍب رأثٞش صٝبدح اىَسبفخ ‪ D‬عيٚ عشض اىٖذة ‪ β‬؟‬
‫4 . ٕو َٝنِ اىحص٘ه عيٚ َّظ ٕذثٜ ‪ Interference Pattern‬عْذ اسزخذاً ٍصذس‬
‫ض٘ئٜ ٍزعذد االى٘اُ ‪ Multi-chromatic Light‬؟ ٍب شنو االٕذاة اُ رنّ٘ذ ؟‬
‫5 . ٍب ربثٞش صٝبدح عشض اىشق اىَْفشد عيٚ َّظ اىزذاخو؟ ٕو ٗج٘دٓ ضشٗسٛ فٜ‬
‫رجبسة اىزذاخو؟ ٍبرا ٝحصو ىْظ اىزذاخو عْذ أصاىزٔ؟ ىَبرا؟‬
‫6 .ٍب سي٘ك اىض٘ء فٜ ٕزٓ اىزجشثخ؟‬
‫‪Dr. Qahtan Al-zaidi‬‬
‫3102 ‪October‬‬
‫3‬
‫.‪Optics Laboratory – Physics Dept‬‬
‫1241892077469+ :‪Mobile‬‬