Описание установки и метода измерений.
Для получения дифракционной картины воспользуемся дифракционной решеткой. Дифракционная решетка представляет собой плоскопараллельную прозрачную пластинку (или пленку), на которой нанесены с помощью специальной делительной машины параллельные штрихи. Количество штрихов на 1 мм может меняться от нескольких десятков до нескольких тысяч. Дифракционную решетку можно представить, как систему щелей, причем сам штрих представляется непрозрачным участком, т.к. рассеивает падающий свет, а промежуток между штрихами - щелью. Если толщина штриха a, ширина промежутка (щели) - b, то расстояние (a + b) = d называется периодом решетки.
Чтобы определить длину световой волны в дифракционном спектре, полученном с помощью дифракционной решетки, воспользуемся формулой
=(a + b)sin/k= d sin/k, (21)
где d - период решетки, - угол дифракции, k - порядок дифракции.
Период решетки d указан на окантовке решетки, определение порядка дифракции k будет описано позже, угол дифракции определяют с помощью гониометра Г-5, устройство которого показано на рис.11.
Гониометр - прибор, дающий возможность измерять углы отклонения лучей, идущих от коллиматора (1). Коллиматор представляет собой оптическую систему, предназначенную для получения узкого параллельного пучка лучей, идущих от источника света, расположенного перед щелью (2). Регулировку ширины пучка производят с помощью винта (3), изменяющего ширину щели. На столике (4) может быть помещен любой исследуемый объект, а в данной работе здесь крепят дифракционную решетку.
Изображение дифракционной картины рассматривают в зрительную трубу (5), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси прибора вместе с алидадой (6), снабженной угломерным микроскопом (7), при ослабленном стопорном винте (9). Зрительная труба (5) снабжена фокусировочным винтом (8). Чтобы осуществить точную наводку зрительной трубы на исследуемый объект, винт (9) следует закрутить не применяя больших усилий и осуществить микроподачу винтом (10).
Рис. 11
Отсчетное устройство состоит из алидады (6) и угломерного микроскопа (7), в поле зрения которого имеется шкала, показанная на рис.12. Отсчетное устройство снабжено маховичком (11), дающим возможность привести шкалу в отсчетное положение.
Рис. 12
Шкала микроскопа состоит из двух частей. В левом большом окошке изображены диаметрально противоположные участки лимба и вертикальный индекс для отсчета числа градусов и десятков минут. В правом маленьком окошек находится шкала с горизонтальным индексом, дающая возможность отсчитывать единицы минут и секунды
Отсчетное устройство, смонтированное в алидаде (6), состоит из стеклянного лимба, на поверхность которого нанесена шкала с делениями. Лимб разделен на 1080 делений, цена деления 20’. Оцифровка делений произведена через 1О. При помощи сложной оптической системы в отсчетный микроскоп передается изображение штрихов двух противоположных участков лимба и оптического микрометра, имеющего 600 делений.
Перемещая маховичок (11) (рис.11) оптического микрометра можно совместить и развести изображения диаметрально противоположных участков лимба. При перемещении шкалы оптического микрометра на 600 делений верхнее изображение штрихов лимба смещается относительно нижнего на 10’. Следовательно, каждое деление шкалы оптического микрометра соответствует 1/600 от 10’, т.е. углу равному 1”.
Чтобы снять отсчет, прежде всего надо поставить шкалу гониометра в отсчетное положение, а для этого вращаем маховичок (11) до совмещения двойных штрихов на верхней и нижней половинах основной шкалы (рис.12).
Число градусов равно ближайшей слева к вертикальному индексу цифре. На рис.12 отсчет соответствует 0О. Число десятков минут равно числу интервалов двойных штрихов между штрихом, обозначающим целое число градусов и числом, отличающимся от него на 180О и изображенным на нижней шкале в перевернутом виде. На рис.12 имеем один интервал между штрихами 0 и 180, это соответствует 10’.
Число единиц минут и секунды определяем по правой шкале, которая имеет правую и левую стороны. На левой стороне шкалы горизонтальный индекс отмечает единицы минут, а на правой стороне - секунды. Отсчет, снятый по рис.12 читается так: 0О 15’ 57”.