Следовательно, при большом наклоне |
(θ ≈90°) падающего луча |
кажущаяся постоянная решетки (dcosθ) |
становится весьма малой |
и разрешающая способность решетки резко увеличивается.
Порядок выполнения работы
1.По приложению к лабораторной работе ознакомьтесь с универсальной лабораторной установкой (см. приложение).
2.Выведите из рабочей зоны оптические узлы 4, 5, 6, 7 за исключением защитного экрана 3 (см. приложение), плавно поворачивая их
влевую сторону до «упора».
3.На верхнюю крышку электронного блока 24 положите лист белой бумаги, который играет роль экрана.
4.Убедитесь, что кнопки 25 и 17 электронного блока отжаты.
ВНИМАНИЕ! Запрещается вставлять и вынимать вилку пи-
тания при нажатой кнопке «Сеть», а также включать и выключать кнопку «Сеть» при включенном лазере.
5.Включите электропитание установки, нажав кнопку 22 «Сеть».
6.Включите лазер, нажав кнопку 17, при этом должен загореться индикатор 14 (см. приложение).
ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается смотреть на прямое лазерное излучение, вносить в рабочую область различные отражающие предметы (браслеты, зеркала, кольца и др.).
7.Повернув турель 2 вокруг своей оси, установите дифракционную решетку под излучение лазера.
8.Ручку с риской 2 а, которая вращает дифракционную решетку,
установите на 0° (дифракционная решетка должна быть параллельна фронту падающей световой волны, т. е. θ = 0°).
9.Отметьте положение центров главных максимумов первых трех порядков (красные полосы) и центрального максимума.
10.Повторите действия, описанные в пунктах 8, 9, повернув
плоскость решетки на углы θ, равные 30°, а затем 60 ° относительно фронта падающей световой волны.
11.Отключите источник лазерного излучения, нажав кнопку 17.
12.Выключите установку, нажав кнопку 22 «Сеть».
33
Обработка результатов измерений
1.Миллиметровой линейкой измерить расстояние 2xk между максимумами 1, 2 и 3-го порядков по обе стороны от центрального максимума для угла падения θ = 0°. Значения 2xk занести в табл. 5.1.
2.Вычислить постоянную дифракционной решетки d для каждого порядка спектра k по формуле (5.4)
d = kλL , xk
где λ = 0,65мкм; L = 370 мм.
Рассчитанные значения занести в табл. 5.1.
3. Найти среднее значение постоянной решетки, абсолютную и относительную погрешности по методу косвенных невоспроизводимых измерений. Результаты занести в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Угол |
Порядок |
2Xk, |
Xk, |
d, |
< d >, |
∆d, |
ε, |
|
падения, |
||||||||
спектра k |
мм |
мм |
мкм |
мкм |
мкм |
% |
||
° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4.Миллиметровой линейкой измерить расстояние 2xk между максимумами 1, 2 и 3-го порядков по обе стороны от центрального максимума для углов паденияθ = 30° и 60°. Значения 2xk занести в табл. 5.2.
5.Вычислить кажущуюся постоянную дифракционной решетки d′ для каждого порядка спектра k по формуле (5.4)
d′= kxλL ,
k
где λ = 0,65мкм; L = 370 мм.
Рассчитанные значения занести в табл. 5.2.
34