Режим ОБРАБОТКА

Режим ОБРАБОТКА служит для определения параметров объекта по результатам последнего эксперимента. В зависимости от исследуемого объекта необходимо выбрать один из режимов: ЩЕЛИ или ПРОВОЛОКА. В режиме ОБРАБОТКА-ЩЕЛИ для определения ширины щели и периода решается задача минимизации суммы квадратов отклонений экспериментальных данных от теоретической зависимости. Решение этой задачи в случае использования дифракционной формулы (12) является достаточно громоздким и сложным, так как необходимо искать минимум функции четырех переменных: интенсивности I0 и координаты центра картины, величин b и d, входящих как параметры тригонометрических функций. Более простой задачей является обработка фурье-образа от интенсивности.

Из теории дифракции известно, что распределение поля на экране при дифракции Фраунгофера является фурье-образом от функции пропускания объекта. В случае дифракции на N щелях функция пропускания равна единице в прозрачных областях и нулю в остальных, т.е. представляется в виде N прямоугольников. Так как регистрируется не поле, а интенсивность, то можно показать, что фурье-образ от интенсивности представляет собой совокупность 2N-1 "треугольников", амплитуды которых, начиная от центрального "треугольника" влево и вправо, уменьшаются в пропорции N:(N-1):(N-2):.....:1. Ширина (на полувысоте) каждого "треугольника" и расстояние между ними определяются соответственно шириной щели и расстоянием между щелями, что позволяет достаточно быстро и точно получить требуемые оценки данных параметров объекта. В частности, фурье-образ от дифракционной картины, полученной при одной щели, представляет собой один "треугольник". Более подробно вопрос соответствия дифракционной картины и ее фурье-спектра можно исследовать, работая в режиме МОДЕЛИРОВАНИЕ.

После входа в режим ОБРАБОТКА-ЩЕЛИ на экране появляется график экспериментальной зависимости и после выполнения фурье-преобразования отображается график фурье-образа, представляющий собой совокупность "треугольников". Для продолжения обработки необходимо указать число щелей, после чего ЭВМ находит начальное приближение, рисуется его график и начинается процесс поиска минимума функции в автоматическом режиме. Значение минимального значения указывается под графиком фурье-образа. После того, как минимум найден, определяются ошибки значений параметров. Далее перерисовывается график экспериментальной зависимости, на нем наносится соответствующий теоретический график и указываются найденные значения параметров объекта и интенсивности в центре картины. Эти данные необходимо записать в тетрадь. Если результаты обработки удовлетворительны, нажмите ENTER, полученные результаты будут занесены в единую справочную таблицу.

После входа в режим ОБРАБОТКА-ПРОВОЛОКА на экране появляется график экспериментальной зависимости, на котором необходимо последовательно указать координаты всех минимумов и максимумов. Так как интенсивность в центре картины велика, то для удобства работы можно изменить масштаб графика в вертикальном направлении, для этого используются клавиши СТРЕЛКА ВНИЗ и СТРЕЛКА ВВЕРХ. После выбора удобного масштаба, когда хорошо видны минимумы и максимумы в наблюдаемой картине, следует нажать . После этого на экране появляются два курсора, которые необходимо установить на первые минимумы, ближайшие к центральному максимуму с левой и правой сторон. Местоположение одного из курсоров ("активного") изменяется клавишами СТРЕЛКА ВПРАВО и СТРЕЛКА ВЛЕВО, чтобы сделать "активным" другой курсор, нажмите TAB. После установки обоих курсоров на первый минимум, нажмите ENTER, в результате позиции курсоров будут запомнены. Далее необходимо последовательно устанавливать курсоры на первый максимум, второй минимум, второй максимум и т.д. Когда все возможные действия будут выполнены, надо прекратить установку курсоров нажатием клавиши ESC. Если в процессе обработки были допущены ошибки, то, нажав на клавишу F10, можно уточнить координаты. Если все выполнено правильно, то после нажатия клавиши ENTER, будут выполнены расчеты и найдена толщина проволоки. На экспериментальном графике появится график теоретической зависимости интенсивности при дифракции на щели такого же размера. В соответствии с принципом Бабине эти графики должны совпадать всюду, кроме области прямого луча.

В принципе, режим ОБРАБОТКА-ПРОВОЛОКА может использоваться и для обработки дифракционной картины, полученной на одной щели.

В режиме АНАЛИЗ на экране появляется справочная таблица, в которой занесены результаты обработки всех предыдущих экспериментов.