Порядок виконання роботи
1. Ознайомитись з технічним паспортом гоніометра Г5.
2. Перед щілиною коліматора встановити джерело світла.
3. Установити зорову трубу гоніометра так, щоб чітко було видно щілину коліматора.
4. Помістити в середині столика гоніометра дифракційну решітку перпендикулярно до осі коліматора.
5. Між джерелом світла і коліматором встановити жовтий світлофільтр. Установити, по-перше, чітке зображення щілини справа від нульового максимуму, а потім – зліва. Відмітити ці положення за допомогою шкали мікроскопа. Різниця цих відліків дає кут 2φ.
6. Аналогічні вимірювання виконати при встановленні зорової труби на максимуми 2-го, 3-го і т.д. порядків.
7. Замінити жовтий світлофільтр синім, а потім зеленим і повторити п.п.5...6.
8. Результати вимірювань занести в таблицю:
|
Номер п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обробка результатів експериментів та їх аналіз
1. Використовуючи дані вимірювань, за формулою (14) визначити довжини хвиль жовтого, синього і зеленого світла.
2. Визначити похибки відповідних вимірювань.
3. Результати розрахунків занести в таблицю.
Дослідницьке завдання
Визначити максимальну роздільну здатність та кутову дисперсію дифракційної ґратки.
Контрольні запитання для допуску до виконання лабораторної роботи
Мета роботи
Дайте означення явища дифракції світла?
Сформулюйте основні положення принципу Гюйгенса-Френеля.
Як створити зони Френеля?
Що можна сказати про площу зон Френеля?
Як залежить результуюча амплітуда від кількості зон Френеля; умови максимуму та мінімуму дифракції?
Як можна визначити умови максимумів при дифракції паралельних променів світла на одній щілині?
Як знаходиться результуюча амплітуда променів світла при дифракції на одній щілині?
Як можна визначити інтенсивність світлових променів, якщо відома їх амплітуда?
Запропонуйте пояснення дифракції світла для променів, які не відхилились від свого попереднього напрямку?
Що таке дифракційна решітка? Як знаходиться результуюча амплітуда хвиль від всіх щілин решітки?
Як утворюються головні максимуми дифракції на дифракційній решітці?
Як утворюються побічні максимуми та побічні мінімуми дифракції?
Контрольні запитання для захисту лабораторної роботи
Охарактеризуйте лабораторну установку для вивчення дифракції Фраунгофера на дифракційні решітці?
Як визначається довжина хвиль різного кольору в даній установці?
Як можна оцінити похибки вимірювань?
Лабораторна робота № 5.7
Вивчення дифракції Фраунгофера на дифракційній решітці
Мета роботи: ознайомлення з прозорою дифракційною решіткою; визначення довжини хвилі джерела світла, а також роздільної здатності дифракційної решітки та інтенсивності дифракційних максимумів.
Прилади і матеріали: джерело світла – гелій-неоновий лазер, дифракційна решітка, екран з шкалою (ціна поділки 1 мм), оптична лава.
