Дифракция на щели.

l = I_т = x₀ = I_{ф max} =

N	x	Iф	Iф-Iт	x-x0	tg=(x-x0)/l		sin 

II. Исследование дифракции от плоской дифракционной решетки.

Cостоит в: а) измерении распределения интенсивности дифрагированного света по экрану, т.е. в измерении положения и величины главных дифракционных максимумов, график распределения наносится на график (I_ф’/I_{ф max})= f(x) для одной щели; б) в расчете постоянной решетки и числа штрихов решетки, приходящихся на 1 мм.

1. Поместите на рейтер 3 дифракционную решетку. Установите ее так, чтобы дифракционные максимумы находились на горизонтальной линии. Измерьте расстояние до фотодиода от решетки l.

2. Включите питание фотодиода. Измерьте темновой ток I_т, закрыв светоприемное окно фотодиода.

3. Откройте фотодиод. Перемещая его вдоль дифракционной картины, снимите показания фототока в центральном максимуме и соответствующее положение по линейке (х₀). Запишите результаты. Сдвигая фотодиод измерьте I_ф в максимумах и снимите отсчет их положений по линейке (х_к’). Занесите данные в таблицу 2 учитывая темновой ток I_ф’ = I_ф- I_т, постройте график распределения интенсивности в максимумах.

4. Нанесите точки (I_ф(k’)/I_{ф max})= f(x_k’) на график распределения интенсивности для одной щели.

Таблица 2

Дифракция на плоской дифракционной решетке

l = I_т = x₀ = I_{ф max} =

k’	xk’	Iф	Iф-Iт	xk’-x0	tg=( xk’-x0)/l	k’	sin k’

III. Исследование дифракции на объемной дифракционной решетке.

Состоит в определении положения дифракционного максимума и вычислении расстояния между плоскостями.

1. Поместите на подставку объемную дифракционную решетку. Установите ее так, чтобы дифрагированный луч имел только горизонтальное отклонение от падающего луча. Измерьте расстояние от подставки до фотодиода.

2. Включите питание фотодиода. Откройте фотодиод. Перемещая его вдоль дифракционной картины, снимите положение нулевого (недифрагированного) максимума х₀, а затем положение единственного дифракционного максимума х₁. По формуле (13) рассчитайте d’, взяв в качестве х=х₀-х₁.

Рекомендации по выполнению отчета

1. На основе измерений постройте графики распределения в дальней зоне интенсивности дифракционных пучков для щели и для тонкой дифракционной решетки. Сравнить величины интенсивностей, соответствующих главным максимумам.

2. Сосчитать (с погрешностью) ширину щели по формуле (7). Погрешность считать по формуле для многократных измерений. Сравнить полученное значение с измеренным по микрометрическому винту на щели.

3. Сосчитать (с погрешностью) период тонкой дифракционной решетки по формуле (11). Погрешность считать как в предыдущем случае.

Дополнительная литература.

1. Савельев И.В. Курс физики.

2. Обработка экспериментальных результатов. Методические рекомендации. Л., ЛПИ, 1981.