Выполнение работы
1. Определить длину волны красного света по максимумам первого и второго порядка от дифракционной решетки, период которой d = 0,01 мм.
1.1. Включить установку.
1.2. Для расстояний L = 30 и 45 см определите расстояние l слева и справа от центрального луча на экране со шкалой для красного света, используя первый и второй порядки максимумов (k = 1, 2).
1.3. По формуле (13) рассчитать длину волны данной линии спектра и внести полученные результаты в таблицу 1.
1.4. Используя данные таблицы, рассчитать среднюю величину длины волны красного света по формуле:
|
|
|
|
Таблица 1.
|
№ опыта |
Величина L, см |
Порядок максимума k |
l, мм влево |
l, мм вправо |
l, мм среднее |
λ, нм |
|
1 |
30 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
30 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
45 |
1 |
|
|
|
|
|
4 |
45 |
2 |
|
|
|
|
1.5. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности для всех четырех измерений λ, а затем найти средние значения погрешностей.
1.5.1. Относительная погрешностькаждого опыта:
|
|
|
|
где
k = 1, 2, 3, 4;
– абсолютная погрешность при измерении
расстоянийl;
∆L
= 1 мм – абсолютная погрешность при
измерении расстояния L
(в данном случае берем инструментальную
погрешность шкалы).
1.5.2. Абсолютная погрешность:
|
|
∆λср. = εср.λср. |
|
1.6. Записать полученный результат определения длины волны красного света в виде:
|
|
λср. = λср. ± ∆λср. εср. = (%) |
|
2. Определить длину волны зеленого света по максимумам первого и второго порядка по алгоритму (пункты 1.2.–1.6.) и составить таблицу 2.
3. Определить на какую величину отличаются длины волн двух линий в спектре, расположенных на расстоянии равном пределу разрешения глаза (Z = 0,2 мм).
3.1. Вычислить разность длин волн красного и зеленого света для одного максимума
∆λ = λкр. – λзел.
3.2. Вычислить соответствующую разность расстояний
∆l = lкр. – lзел.
3.3. Оценить величину линейной дисперсии дифракционной решетки по формуле:
4. Найти зависимость линейной дисперсии дифракционной решетки от порядка максимума и в тетради записать результаты исследований.
5. Подготовить письменный отчет по работе, который должен содержать формулы и результаты измерений, занесенные в таблицы, с анализом исследуемых процессов.
Задание 3.
Контроль конечного уровня знаний: устно-речевой отчет по выполненной лабораторной работе.
Задание 4.
Задание на следующее занятие: раздел и тема занятия.