Отчет по лабораторной работе
«Разрешающая способность»
студентки 311 группы
Лоза Ольги Александровны.
Цель работы: знакомство с влиянием явлений дифракции на качество изображения спектра и определение разрешающей силы прибора.
Теоретическое обоснование:
Разрешающей
способностью (или
разрешающей силой) спектрального прибора
называется его способность разделять
две близко расположенные спектральные
линии. Эту способность можно характеризовать
величиной
- наименьшей разностью длин волн двух
линий, еще разделяемых прибором. В
качестве численной характеристики
разрешающей силы принимается безразмерная
величина:
где
- средняя длина волны двух разрешаемых
линий.
Согласно критерию Релея условие разрешения двух дифракционных картин заключается в том, чтобы главный максимум одной из них попадал на ближайший к главному максимуму минимум другой.
Схема лучей в установке при фокусировке коллиматора:
Схема, объясняющая появление дифракционной картины:
Ход работы:
1.Выполнив
фокусировку, получили достаточно широкую
и четкую дифракционную картину от
зеленой линии ртути (
=5461
А), подобрав с помощью вспомогательной
щели соответствующую апертуру падающего
на призму пучка, и измерили расстояние
между главными минимумами, т.е. ширину
дифракционной картины.
Таблица данных, полученных экспериментально:
|
№ |
ширина вспомогательной щели,мм ±0,01mm |
ширина дифракционной картины,мм ±0,01mm |
№ |
ширина вспомогательной щели,мм ±0,01mm |
ширина дифракционной картины,мм ±0,01mm |
|
1 |
0,50 |
0,67 |
7 |
2,00 |
0,18 |
|
2 |
0,75 |
0,55 |
8 |
2,25 |
0,15 |
|
3 |
1,00 |
0,41 |
9 |
3,00 |
0,13 |
|
4 |
1,25 |
0,31 |
10 |
3,25 |
0,12 |
|
5 |
1,50 |
0,25 |
11 |
4,00 |
0,12 |
|
6 |
1,75 |
0,20 |
12 |
4,25 |
0,12 |
Построили график по этим данным:
2.Измерили угловое расстояние между линиями желтого дублета ртути, когда линииеще разрешаются:
|
угловое расстояние между линиями желтого дублета ртути |
dj =( 0,007 ± 0,002 ) |
Проверили выполнимость критерия Релея:
с одной стороны (теоретически)
274,5
с другой стороны (экспериментально)
=(
382,2
±
94,9
)
X0 =(1,150 ± 0,005) мм
3.Определили нормальную ширину щели :
,
где
f1 = 125 мм - фокусное расстояние объектива коллиматора
x0 = (1,150 ± 0,005 ) мм - ширина действующей щели.
ан = ( 0,063 ± 0,005 ) мм