1. Конспект лекцій.

2. Гончаренко С.У. Фізика: Пробний навчальний посібник для 11 класу шкіл ІІІ-ступеня, гімназій і ліцеїв гуманітарного профілю. – К.: Освіта, 1995.–287 с.

3. Соколович ю.А. Фізика: Довідник з прикладами розв’язання задач / ю.А. Соколович, г.С. Богданова. – х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2008. – 464 с.

4. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика. 11 кл.: Підруч. для загальноосвіт.навч. закл. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2002. – 302с.

5. Римкевич а. П. Збірник задач з фізики для 9-11 класів середньої школи. – х.:Олант, 2005 – 244 с.: мал..

6. Гельфгат І.М. та ін. Збірник різнорівневих завдань для державної підсумкової атестації з фізики. – Харків: Гімназія, 2003. – 80 с.

Заняття №16

(лабораторне)

ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ СВІТЛОВОЇ ХВИЛІ ЗА ДОПОМОГОЮ ДИФРАКЦІЙНОЇ ГРАТКИ

Мета: За допомогою дифракційної гратки визначити довжину світлової хвилі.

Обладнання: дифракційна гратка, джерело світла, екран, лінійка, штатив.

Питання для повторення

1. Світлові промені. Принцип Гюйгенса.

2. Швидкість світла.

3. Закони відбивання і заломлення світла.

Основні питання теми заняття

1. Світло як електромагнітна хвиля.

2. Когерентність світлових хвиль.

3. Інтерференція світла. Біпризма Френеля. Кільця Ньютона.

4. Дифракція світла.

5. Дифракційна гратка і дифракційний спектр.

6. Застосування дифракційної гратки.

7. Розкладання білого світла призмою.

8. Дисперсія світла.

Короткі теоретичні відомості

О дновимірна дифракційна гратка являє собою ряд прозорих паралельних щілин однакової ширини а, розділених рівними непрозорими проміжками b. Суму розмірів прозорої і непрозорої ділянок прийнято називати періодом, або сталою гратки d.

d = а + b

Період гратки пов'язаний з числом штрихів на одному міліметрі n співвідношенням:

d = l/n

Загальне число штрихів гратки N рівне:

N = l/d = l∙n

де

l - ширина гратки.

Дифракційна картина на гратці визначається як результат взаємної інтерференції хвиль, що йдуть від всіх N щілин, тобто дифракційні гратки здійснюють багатопроменеву інтерференцію когерентних дифрагованих пучків світла, що йдуть від всіх щілин.

Інструкція до проведення лабораторної роботи

Завдання

1. Вивчити явище дифракції світла за допомогою дифракційної гратки.

2. Експериментально визначити довжину світлової хвилі за допомогою дифракційної гратки.

Методика проведення роботи

Схема досліду зображена на рис. 1:

Рис.1

Л – лазер;

Д – дифракційна гратка;

Екр. – екран.

Розташувавши на шляху лазерного променя дифракційну гратку, на екрані можна спостерігати дифракційний спектр.

Умовою головних максимумів у дифракційному спектрі є співвідношення:

(1)

де d - стала дифракційної гратки;

φ_{k max} – кут між перпендикуляром до екрана і напрямом на k-й дифракційний максимум;

k = 0, ± 1, ± 2, ... – порядковий номер максимуму;

λ – довжина світлової хвилі.

Оскільки в межах даного досліду кут φ невеликий, то

(2)

де S_k – відстань між максимумами k-го порядку;

L – відстань від дифракційної гратки до екрана.

З урахуванням співвідношень (1) і (2) можна одержати формулу для визначення довжини світлової хвилі:

(3)

Порядок виконання роботи

1. Включити лазер.

2. Направити лазерний промінь на екран.

3. Помістити дифракційну гратку на виході променя із лазера.

4. Виміряти відстань L, між дифракційною граткою й екраном.

5. Виміряти відстань між k-ми максимумами в дифракційному спектрі (S_k).

6. Результати вимірювань занести в таблицю 1:

Таблиця 1

7. № з/п	L, м	Sk, м	λ, м
   1. 2. 3.

   Визначити довжину хвилі лазерного випромінювання за формулою (3).

8. Зробити висновок.

Література