Порядок выполнения работы.
1.Расположите перед щелью (2) исследуемый источник света и включите его в сеть. Ослабьте стопорный винт (9) и установите зрительную трубу (5) перед коллиматором (1) таким образом, чтобы увидеть изображение щели, это будет максимум нулевого порядка в дифракционной картине, полученной от дифракционной решетки, установленной на столике (4). Поворачивая зрительную трубу влево и вправо, вы увидите чередование линий спектра источника, начиная от фиолетовой и кончая красной и, затем, повторения линий в том же порядке, но с меньшей интенсивностью (рис.13).
k = 2 k = 1 k = 0 k = 1 k = 2
Кр Ж З Ф Кр Ж З Ф Ф З Ж Кр Ф З Ж Кр
Рис.13
2.Получив дифракционную картину, начинайте измерение углов дифракции. Для этого снимите сначала нулевой отсчет, наведя зрительную трубу на нулевой максимум. Закрепите, не применяя больших усилий, стопорный винт (9) и винтом микроподачи (10) совместите вертикальную линию перекрестья с серединой изображения щели. Снимите по отсчетному устройству угломерного микроскопа (7) значение 0 как показано выше.
3.Ослабьте стопорный винт и, поворачивая зрительную трубу влево, снимите отсчеты i’ для линий спектра от фиолетовой до красной, находящихся слева от нулевого максимума. Запишите значения этих углов в таблицу 1 для первого порядка дифракции (k = 1). Поворачивая зрительную трубу дальше в том же направлении, снимите отсчеты по шкале микроскопа для тех же линий спектра второго порядка и т.д. для всех порядков, указанных преподавателем. Соответствующие данные занесите в таблицу 1 и рассчитайте сразу углы дифракции i = i’ - 0 слева от центрального максимума.
4.Повторите измерения для спектров, расположенных справа от нулевого максимума. Занесите значения отсчетов i“ в таблицу 1 и найдите углы дифракции i = i” - 0 справа от центрального максимума. В правильно выполненной работе углы дифракции для линии одного цвета и одного порядка, отсчитанные от нулевого максимума влево и вправо должны отличаться незначительно.
Таблица 1
|
№ п/п |
к |
0 |
цвет |
i’ слева |
i=i’- 0 слева |
i слева |
i” справа |
i=i”- 0 справа |
i справа |
i среднее |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.По формуле (21) вычислите значения i, занесите их в таблицу 1 и найдите среднее значение для соответствующих линий слева и справа.
Вопросы для допуска к работе.
1. В чем заключается явление дифракции?
2.Объясните расчетную формулу.
3.Поясните принцип отсчета углов на гониометре Г-5.
4.Объясните причины появления дифракционного спектра.
5.Как определить порядок дифракционного спектра?
6.Что называется периодом решетки?
Вопросы к защите работы.
1.Что такое зоны Френеля?
2.Определить площадь каждой зоны Френеля.
3.Дифракция на круглом отверстии.
4.Дифракция на круглом экране.
5.Дифракция на щели. Условия максимума и минимума.
6.Дифракция на двух щелях. Дифракционная решетка. Условия максимума и минимума.
Методические указания к лабораторной работе по разделу физики “Оптика”. “Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки”.
Автор: к.ф-м.н. Родэ Сергей Витальевич
Лицензия ЛР №021296 от 18.06.1998
Подписано к печати.................. № заказа............
Формат 60 х 88 1/16 МГУДТ, 113806
Бумага....................... ул. Садовническая, 33
Печать офсетная Типография МГУДТ, 113806
Объем в усл. печ. л. ................ ул. Садовническая, 33
Тираж...300 экз.