Обработка результатов эксперимента.
1) Рассчитать средние значения углов дифракции k = k – 0 для всех спектральных линий и всех порядков (k = ), используя данные из протокола наблюдений. По полученным значениям k вычислить значения sin k
красный |
1 |
2 |
3 |
a+k сред |
162,5556 |
161,3056 |
160,1389 |
a-k сред |
164,9722 |
166,0833 |
167,1944 |
|
-1,11111 |
-2,36111 |
-3,52778 |
|
1,305556 |
2,416667 |
3,527778 |
|
-0,01939 |
-0,0412 |
-0,06153 |
|
0,022784 |
0,042166 |
0,061532 |
желтый |
1 |
2 |
3 |
a+k сред |
162,7222 |
161,4167 |
160,2778 |
a-k сред |
164,8056 |
165,9444 |
167 |
|
-0,94444 |
-2,25 |
-3,38889 |
|
1,138889 |
2,277778 |
3,333333 |
|
-0,01648 |
-0,03926 |
-0,05911 |
|
0,019876 |
0,039744 |
0,058145 |
зеленый |
1 |
2 |
3 |
a+k сред |
162,8333 |
161,5556 |
160,3889 |
a-k сред |
164,6667 |
165,7222 |
166,75 |
|
-0,83333 |
-2,11111 |
-3,27778 |
|
1 |
2,055556 |
3,083333 |
|
-0,01454 |
-0,03684 |
-0,05718 |
|
0,017452 |
0,035869 |
0,053788 |
2) По построенным на графике линейным зависимостям найти для каждого из цветов значения углового коэффициента a . Оценить погрешность измерений ∆ a .
красный |
1 |
2 |
3 |
|
|
0,01939 |
0,0206 |
0,02051 |
0,020167 |
|
0,022784 |
0,021083 |
0,020511 |
0,021459 |
|
0,021088 |
0,020841 |
0,020511 |
0,020813 |
|
|
|
|
0,00276007 |
желтый |
1 |
2 |
3 |
|
|
0,01648 |
0,01963 |
0,0197 |
0,018606 |
|
0,019876 |
0,019872 |
0,019382 |
0,01971 |
|
0,018179 |
0,019751 |
0,019543 |
0,019158 |
|
|
|
|
0,0028598 |
зеленый |
1 |
2 |
3 |
|
|
0,01454 |
0,01842 |
0,01906 |
0,017341 |
|
0,017452 |
0,017934 |
0,017929 |
0,017772 |
|
0,015998 |
0,018177 |
0,018494 |
0,017556 |
|
|
|
|
0,00299589 |
3) Рассчитать постоянную дифракционной решетки. Для этого, используя формулу для углового коэффициента a = λ/d, найденное значение a зел для зеленой линии и учитывая значение длины волны зел = 546 нм, вычислить значения d и погрешности измерений d. Найти длины волн излучения = ad и их погрешности , соответствующие желтому и красному участкам спектра ртутной лампы
цвет |
красный |
желтый |
зеленый |
|
|
|
31,1 |
|
647 |
595 |
546 |
4) По экспериментальным данным и соотношению (3.7) оценить угловую дисперсию D дифракционной решетки для желтого, зеленого и синего участков спектра для порядков спектра k = 1; 3.
|
красный |
желтый |
зеленый |
|||
k |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
D |
0,0321615 |
0,09664623 |
0,0321597 |
0,09662931 |
0,0321585 |
0,09661191 |
5) Рассчитать разрешающую силу R решетки (3.8) для дифракционных максимумов 1-го и 3-го порядков. Принять ширину дифракционной решетки равной 20 мм.
k |
1 |
3 |
R |
643 |
2042 |
|
красный |
желтый |
зеленый |
|||
k |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
R |
643,0873 |
1929,26 |
643,09 |
1929,26 |
643,09 |
1929,26 |