Частина 1

Якщо кути дифракції малі (рис. 5.2.3), то , тобто:

. (5.2.3)

З виразів (5.2.2) та (5.2.3) випливає, що довжина хвилі:

, (5.2.4)

де  – відстань від центрального максимуму до дифракційного мак-симуму -го порядку; – відстань від ґрат до екрана.

У цій лабораторній роботі джерелом світла є оптичний квантовий генератор ОКГ (лазер). Схему лабораторної установки зображено на рис. 5.2.3. Випромінювання лазера (ОКГ) проходить крізь дифракційні ґрати ДРі створює на екраніЕкартину дифракції.

Порядок виконання роботи

1. Отримати у лаборанта набір дифракційних грат та згідно з інструкцією ввімкнути лазер.

2. Визначити кількість штрихів N на одиницю довжини для кожних дифракційних ґрат та розрахувати сталу дифракційнихґрат за формулою (5.2.1).

3. Встановити на шляху лазерного променя дифракційні ґрати з відомою кількістю штрихів .

4. Спостерігаючи на екрані картину дифракції, виміряти відстані ,,від центрального максимуму (= 0) до максимумів першого, другого і третього порядку (= 1, 2, 3).

5. Виконати операції пп. 2−3 для всіх дифракційних ґрат.

6. Визначити відстань від гратки до екрана .

7. Обчислити довжину світлової хвилі за формулою (5.2.4) для кожного вимірювання .

8. Обчислити середнє значення довжини хвилі .

9. Дані записати в табл. 5.2.1.

Таблиця 5.1.1

Тип гратки			Відстань до максимумів				, м		, м		, мкм
	, м	, м		, м	, м

Частина 2

В основу другої частини лабораторної роботи покладене явище дифракції, яке виникає внаслідок внесення в паралельний пучок лазерних променів тонкої перешкоди (наприклад, волосини людини) завтовшки . Хід променів у цьому випадку показаний на рис. 5.2.3.

Випромінювання лазера проходить крізь волосину Вй утворює на екраніЕкартину дифракції. Формула (5.2.2) для випадку дифракції на одній перешкоді завширшки(товщина волосини) матиме вигляд:

. (5.2.5)

З виразів (5.2.2) і (5.2.3) випливає, що

, (5.2.6)

де  – відстань від центрального максимуму до дифракційного максимуму -го порядку.

Записавши вираз (5.2.6) для двох сусідніх максимумів та віднявши одне рівняння від іншого, отримуємо формулу для обчислення товщини волосини:

, (5.2.7)

де – довжина хвилі випромінювання лазера, значення якої беруть із результатів обчислень, проведених у першій частині роботи;– відстань від волосини до екрана;– відстань між двома сусідніми максимумами або мінімумами дифракційної картини.

Порядок виконання роботи

1. Волосину закріпити перпендикулярно до пучка променів лазера.

2. Три рази виміряти на екрані величину міжсусідніми максимумами різних порядків m. Для кожного виміру обчислити значенняза формулою (5.2.7) і знайти середнє значенняв мікрометрах.

3. Дані записати в табл. 5.2.2.

Таблиця 5.2.2

Відстань між максимумами				, м		, м		,мкм
, м	, м	, м