Литература
1. Майсова Н. Н. Практикум по курсу общей физики. Изд. 2-е, переработанное и доп.: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1970. С. 179-193.
2. Шкурин Г. П. Справочник по электро- и электронно- измерительным приборам. - М.: Воениздат, 1972.
Лабораторная работа № 12 Изучение прозрачной дифракционной решетки
Дифракцией света называется отклонение лучей света от прямолинейного распространения и загибание в область геометрической тени на краях препятствий или препятствиях соизмеримых с длиною световых волн.
Наиболее интересными и имеющими практическое значение являются приспособления, называемые дифракционными решетками. Под дифракционной решеткой подразумевают систему параллельных щелей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Простейшая дифракционная решетка представляет собой пластинку, на которой чередуются узкие прозрачные и непрозрачные полоски, параллельные между собой.
Аналитическое выражение для максимумов дифракционной решетки имеет вид:
d
sin
где
к - порядок спектра, равный целому числу;
d
- период решетки;
- угол дифракции; 
длина
световой волны.
Описание прибора
Прибор представляет собой оптическую скамью С (линейку), по которой может передвигаться движок Щ со щелью. Эта щель освещается электрической лампочкой. Таким образом, щель является источником света, который освещает дифракционную решетку Д.
Рис. 36. Схема прибора
Рассмотрим
ход
лучей
в приборе. Лучи выходят из щели Щ на
движке А. После дифракции на дифракционной
решетке Д лучи отклоняются, к примеру,
на угол 
,
и
попадают в глаз. Хрусталик глаза играет
роль линзы, которая собирает все лучи,
идущие под углом 
и
попавшие в глаз, в определенной точке
на сетчатке. Сетчатка играет роль экрана
Э.
Наблюдателю
будет казаться, что луч распространяется
вдоль прямой ГА, хотя на самом деле луч
идет по ломаной ГДШ. Так как дифракционная
решетка глазу кажется прозрачной, то
это направление ГА проектируется на
первое непрозрачное препятствие,
которым является движок А с делениями.
Из рис. 36 видно, что предполагая угол
малым,
приблизительно имеем ДА≈ДЩ
(2). Следовательно:
sin
(3)
Таким образом (1) запишется в виде:
(а
+ в) 
=
(4)
Расстояние АЩ и ДЩ определяется по шкалам, нанесенным на линейке С и движке А, а + в - постоянная дифракционной решетки (указывается на решетке).
Выполнение работы
Цель данной работы - наблюдение дифракционной картины и оценка длины волны красного и синего цвета. Так как спектр от нити лампочки И - сплошной, то в каждом порядке спектра наблюдается постепенный переход от красного цвета к фиолетовому.
Для выполнения работы необходимо:
-
Измерить расстояние АЩ до красного и синего участков спектра в 1-м, 2-м и 3-м порядке по шкале движка по обе стороны от центрального максимума.
-
Найти по формуле (4) длину волны для красного и синего цвета (таких значений будет 6, для каждого цвета).
-
Найти среднюю длину волны для красного и синего цвета.
-
Оценить погрешность: абсолютную и относительную.