- •Лабораторная работа изучение явления дифракции света
- •Т еоретическое введение
- •1. Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии
- •2. Определение длины электромагнитной световой волны с помощью дифракции от одной щели.
- •3. Определение длины электромагнитной световой волны с помощью двумерной дифракционной решетки.
- •1. Определение постоянной прозрачной дифракционной решетки.
- •Порядок работы
- •2. Вычисление длины волны спектральных линий ртути. Порядок работы:
- •3. Определение разрешающей способности решетки.
- •4. Определение периода отражательной дифракционные решетки на установке рмс - 5
- •Экспериментальная установка
- •Описание работы программы
- •Моделирование эксперимент выход
- •1. Дифракция Фраунгофера на одной щели Порядок работы
- •2. Дифракция Фраунгофера на нескольких щелях Порядок работы
- •3. Дифракция Фраунгофера на проволоке Порядок работы
- •Контрольные вопросы
1. Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии
а) Зависимость дифракционной картины от расстояния до экрана при постоянным диаметре отверстия.
Направьте на ряд В объекта МОЛ-1 луч лазера. Получите дифракционную картину от круглого отверстия. Зарисуйте ее в масштабе. Перенесите тест-объект МОЛ-1 на 10 см ближе к экрану, снова получите дифракционную картину и зарисуйте ее. Повторите действия, приближая тест-объект на 20, 30, 40, 50 и 60 см. Проанализируйте результаты. Жене и Ане – рассчитать число открытых зон Френеля.
б) Зависимость дифракционной картины от диаметра отверстия при постоянном расстоянии до экрана.
Верните тест-объект на расстояние 62 см от экрана. Направьте на ряд В объекта МОЛ-1 луч лазера. Получите дифракционные картины в зависимости от диаметра отверстия и зарисуйте их. Проанализируйте результаты.
2. Определение длины электромагнитной световой волны с помощью дифракции от одной щели.
Подготовьте в тетради таблицу 1 для записи результатов измерений и вычислений. Измерьте расстояние L от объекта МОЛ-1 до экрана.
Таблица 1
№ щели |
L (м) |
a (м) |
m |
xmin (м) |
λ (м) |
λср (м) |
λист (м) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Н
аправьте
на ряд C
объекта МОЛ-1 луч лазера. Добейтесь
четкого изображения дифракционной
картины. Меняя щели (т.е. вращая объект)
пронаблюдайте
изменение дифракционной
картины.
Выберете щель с четкой дифракционной картиной и измерьте штангенциркулем расстояние от центрального максимума до центра первого от него минимума (m=1), второго (m=2) и т.д. Меняя щели сделайте 5-7 измерений.
Используя формулу дифракционного минимума для одной щели
,
вычислите длину волны каждого измерения.
Каждое боковое дифракционное изображение
смещено в сторону на величину A1B
= А2В
=│х│.
Очевидно что,
, где L-
расстояние от решетки до щели. Так как
угол φ мал, sinφ
можно с достаточной степенью точности
заменить на tg
φ:
(Рис. 14).Вычислите среднее значение длины волны и сравните его с длиной волны излучения полупроводникового лазера. Вычислите погрешности.
Сделайте вывод.
