- •Лабораторная работа № 3.07
- •Техника безопасности
- •Лабораторная работа № 3.07 Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
- •Введение
- •Дифракция
- •2. Дифракция на одной щели
- •Дифракция от двух щелей
- •Дифракционная решетка
- •Описание установки для измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
Упражнение1. Определение длины световой волны.
Знакомятся с установкой.
Включают проекционный аппарат в сеть на 220В.
Устанавливают щель на расстоянии 450 мм от дифракционной решетки с известным периодом.
Смотрят в щель через дифракционную решетку, при этом будет видна дифракционная картина в виде спектра в плоскости щели.
Вставляют красный светофильтр (рамка смонтирована вместе со щелью на одной подставке).
Снова смотрят в щель через дифракционную решетку. При этом будет видна дифракционная картина в виде отдельных красных полос или максимумов, разделенных темными промежутками (рис.6).
Отсчитывают по масштабной линейке положения 1-го и 2-го максимумов от щели слева и справа. Результаты записывают в таблицу.
Устанавливают щель на расстоянии 500 мм от дифракционной решетки и повторяют опыт согласно пунктам 6,7. Результаты наблюдений записывают в таблицу.
Вместо красного светофильтра вставляют в рамку зеленый и повторяют опыт согласно п.п. 6,7. Результаты опыта записать в таблицу.
Таблица 1.
Свето фильтры |
D(мм) |
R(мм) |
K |
S(мм) |
Scp (мм) |
(мм) |
cp |
|
К Р А С Н Ы Й |
D=1/100 |
450 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
500 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
||
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
З Е Л Е Н Ы Й |
D=1/100 |
450 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
500 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
||
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
По данным таблицы, пользуясь формулой (8), рассчитывают длины волн, результаты заносят в таблицу.
Упражнение 2. Определение периода (постоянной) дифракционной решетки.
Взять другую решетку с известным периодом и повторить опыт согласно п.п.6,7 с зеленым светофильтром. Результаты опыта заносят в таблицу 2.
Таблица 2.
Свето фильтры |
D(мм) |
R(мм) |
K |
S(мм) |
Scp (мм) |
d(мм) |
dcp |
|
З Е Л Е Н Ы Й |
D=? |
450 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
500 |
1 |
Слева |
|
|
|
|
||
Справа |
||||||||
2 |
Слева |
|
|
|
|
|||
Справа |
||||||||
Численное значение ср берут из вычислений, выполненных в упражнении 1. Используя формулу (8) проводят вычисления величины.
Упражнение 3. Исследование спектрального состава света.
Устанавливают дифракционную решетку с периодом 1/100.
Освещают дифракционную решетку белым светом.
Отсчитывают по масштабной линейке положения максимумов в спектре 1-го и 2-го порядков слева и справа от щели и результаты записывают в таблицу 1.
По формуле (8) рассчитывают длины волн спектральных составляющих света и результаты заносят в таблицу.
Используя расчетную формулу tg=S/R определяют угол дифракции для различных спектральных составляющих света.
