Оптика 4 семак / Физика Евдокимов / Protokol-VL-001
.pdf
Лабораторная работа В-О01 ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ
ПОМОЩИДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ (СПЕКТРОГОНИОМЕТР)
ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ Порядок выполнения работы
1.Установите дифракционную решетку №1 на столик спектрогониометра.
2.После включения ртутной лампы в сеть добейтесь резкого изображения дифракционного спектра. Чтобы посмотреть в окуляр, необходимо перейти в режим курсора
ищелкнуть правой кнопкой на окуляр прибора. Пользователю становится видна картинка в окуляре. Повторный щелчок правой кнопкой возвращает пользователя в позицию перемещения. Наблюдаемая картина имеет вид, подобный представленному на рис.8. В спектре каждого порядка видны 3 спектральные линии. В центре расположен яркий дифракционный максимум нулевого порядка.
3.Установите зрительную трубу так, чтобы её визирная линия совпала с серединой
нулевого максимума. Определите нуль прибора, сделав отсчет
|
0 1 |
|
по лимбу. Повторите
измерения 5 раз, данные занесите в таблицу 1, найдите среднее значение нуля прибора,
|
0 |
|
.
4. Поверните трубу влево до совпадения визирной линии с серединой некоторой
спектральной линии (например, фиолетовой) в спектре первого порядка. Сделайте отсчёт |
|
|
|
(в градусах). Результат измерения занесите в таблицу 1. |
|
5. С учетом 0 запишите значение для данной линии: = − 0 . |
|
6.Измерения выполните для зеленой и оранжевой линий того же порядка.
7.Переведите трубу вправо и проведите аналогичные измерения.
8. Пункты 4,5,6 повторите для k = 2 .
9. По формуле (2) рассчитайте длины волн для всех цветов и порядков, усредните для одного цвета по двум порядкам. Результат вычисления занесите в таблицу 1.
10. Определите разрешающую способность ДР по формуле: R = kN .
11.По формуле (8) определите угловую дисперсию.
12.Повторите эксперимент для решеток №2 и №3, заполнив таблицы 2 и 3 (подобные таблице 1).
13.Сделайте вывод. Как меняется вид спектра от параметров решетки?
14.Сделайте скриншот изображения спектра одного из упражнений и вставьте в
протокол.
Решетка №1
Постоянная ДР, мм |
|
Длина ДР, мм |
|
|||||||
d = 0,0066~ |
|
|
|
|
l = 40 |
|
||||
Нуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 = |
|
0 2 = |
0 3 = |
0 4 = |
|||||
прибора |
|
154.2 |
|
154.2 |
|
154.2 |
|
154.2 |
||
Первый порядок, k = 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
Спектр. |
|
Отсчеты |
|
= − 0 |
|
|||||
линия |
|
влево |
вправо |
|
влево |
|
вправо |
|||
|
|
|
150,53 |
|
157,84 |
|
3,67 |
|
3,64 |
|
Фиолетовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1
Число штрихов ДР
N = l |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
= |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
154.2 |
||||
|
154.2 |
|
|
0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
ср 1 , нм
3,65 424,4
|
158,76 |
149,60 |
4,56 |
4,6 |
4,575 |
531,8 |
Зеленая |
|
|
|
|
|
|
|
159,01 |
149,36 |
4,81 |
4,84 |
4,83 |
561,3 |
Оранжевая |
|
|
|
|
|
|
Второй порядок, k = 2
Спектр. Отсчеты линия влево
161,51
Фиолетовая
163,38
Зеленая
163,87
Оранжевая
вправо
146,86
144,99
144,49
= − |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
влево |
|
вправо |
7,31 |
|
7,34 |
9,18 |
|
9,21 |
9,67 |
|
9,71 |
|
|
|
|
ср |
|
7,33
9,20
9,69
2 , нм
425,3
532,9
561,1
|
Спектральная линия |
1 |
фиолетовая |
2 |
зеленая |
3 |
оранжевая |
|
|
= |
|
1 |
+ |
2 |
|
|
|
||||
|
ср |
|
|
|
2 |
, нм |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
424,8
532,5
561,2
Таблица 2
Решетка №2
Постоянная ДР, мм
d = |
|
|
|
|
0,0033~ |
|
|
|
|
Нуль |
|
|
0 1 |
= |
|
|
|
||
прибора |
|
154,2 |
||
|
0 2 |
= |
|
|
154,2
Длина ДР, мм l = 40
|
0 3 |
= |
|
|
154,2
|
0 4 |
= |
|
|
154,19
Число штрихов ДР
N = l |
d |
|
|
|
|
|
0 5 |
= |
|
0 |
= |
|
|
|
|
154,2 154,2
Первый порядок, k = 1
Спектр. |
Отсчеты |
= − 0 |
|
||
линия |
влево |
вправо |
влево |
|
вправо |
|
161,51 |
146,86 |
7,31 |
|
7,34 |
|
|
|
|||
Фиолетовая |
|
|
|
|
|
|
163,37 |
145,01 |
9,17 |
|
9,19 |
Зеленая |
|
|
|
|
|
|
163,88 |
144,5 |
9,68 |
|
9,7 |
Оранжевая |
|
|
|
|
|
|
ср |
|
7,32
9,18
9,69
|
, нм |
|
1 |
||
|
||
424,7 |
||
531,8
561
Второй порядок, k = 2
Спектр. |
Отсчеты |
= − 0 |
|
|
ср |
2 , нм |
||
линия |
влево |
вправо |
влево |
|
вправо |
|
|
|
|
168,96 |
139,41 |
14,76 |
14,79 |
14,78 |
425,2 |
Фиолетовая |
|
|
|
|
|
|
|
172,79 |
135,58 |
18,59 |
18,62 |
18,61 |
531,8 |
Зеленая |
|
|
|
|
|
|
Оранжевая |
173,86 |
134,51 |
19,66 |
19,79 |
19,73 |
562,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спектральная линия |
1 |
фиолетовая |
2 |
зеленая |
3 |
оранжевая |
|
|
= |
|
1 |
+ |
2 |
|
|
|
||||
|
ср |
|
|
|
2 |
, нм |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
425
531,8
561,8
Таблица 3
Решетка №3
Постоянная ДР, мм |
|
|
Длина ДР, мм |
|
||||||||||
d = |
0.002 |
|
|
|
|
|
|
l = |
40 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 = |
|
0 2 = |
|
|
0 3 = |
|
0 4 = |
||||||
прибора |
|
154,2 |
|
154,2 |
|
|
154,19 |
|
|
154,2 |
||||
Первый порядок, k = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Спектр. |
|
Отсчеты |
|
|
|
= − |
0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
линия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
влево |
|
вправо |
|
|
влево |
|
|
вправо |
|||||
|
|
|
|
166,45 |
|
141,91 |
|
12,25 |
|
|
12,29 |
|||
Фиолетовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
169,61 |
|
138,75 |
|
15,41 |
|
|
15,45 |
|||
Зеленая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
170,47 |
|
137,90 |
|
16,27 |
|
|
16,3 |
|||
Оранжевая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Число штрихов ДР
N = l |
d |
|
|
|
|
|
0 5 |
= |
|
0 |
= |
|
|
|
|
154,19 154,2
ср |
1 , нм |
12,27 |
425 |
15,43 |
532,1 |
16,28 |
560,6 |
|
|
Второй порядок, k = 2
Спектр. Отсчеты линия влево
179,28
Фиолетовая
186,28
Зеленая
188,32
Оранжевая
вправо
129,03
122,04
120,05
= − |
0 |
|
влево вправо
25,08 25,17
32,08 32,16
34,12 35,15
|
ср |
|
25,12
32,12
34,64
|
2 |
, нм |
|
||
|
|
424,5
531,7
568,4
|
Спектральная линия |
ср |
= |
1 + 2 |
|
|
2 , нм |
||||||
|
|
|
|
|||
1 |
фиолетовая |
425 |
2 |
зеленая |
531,8 |
3 |
оранжевая |
564,5 |
Измерения провел студент (ка) группы 1Б92 Кшинин Иван Бахтиёрович
(Фамилия И.О.)
Дата 02.03.2021
Скрины экрана для 3 решётки 1 порядка, влево Фиолетовая линия
Зеленая линия
Типа оранжевая (на деле желтая)
Скрины экрана для 3 решётки 1 порядка, вправо Фиолетовая
Зеленая
Желтая
