3. Результаты измерений и их обработка. Распределение интенсивности в главном максимуме
Размер щели b = ........ мм, цена деления шкалы индикатора к = ..........
Таблица 1
-
I
деление
мм
деление
мкА
Таблица 2 (для максимума 1-го порядка)
-
I
деление
мм
деление
мкА
Определение постоянной дифракционной решетки
Таблица 3
|
Расстояние от
решетки до
экрана,
|
Порядок дифрак- ционного спектра, m |
Расстояние между
дифракционными максимумами,
|
Постоянная решетки, d, мм | |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
= .........
3.1. По результатам табл.1 и 2 постройте график зависимости фототока от положения входного окошка фотоприемника по отношению к дифракционному спектру для каждого из значений ширины щели.
Величина фототока пропорциональна интенсивности падающего на фотокатод света. Поэтому полученный график дает распределение интенсивности света в дифракционном спектре.
3.2. По результатам табл.3 найдите постоянную решетки d. Постоянную решетки можно найти из формулы дифракционной решетки
,
(4.7)
где
- длина волны излучения лазера;
- угол дифракции;m
- порядок дифракционного спектра.
Для определения
d
надо рассчитать угол дифракции
. Ввиду малости угла дифракции
.
Как видно из рис. 4.4
и тогда
(4.8)
Рис. 4.4
3.3. Для каждого
порядка
спектра рассчитайте постоянную решетки
и найдите
.
3.4. Рассчитайте
погрешность
и
запишите окончательный результат.
4. Дополнительное задание
4.1. Поставьте на оптическую скамью экран с круглым отверстием. Луч лазера должен попадать на отверстие. Зарисуйте наблюдаемую дифракционную картину.
4.2. Вместо экрана с отверстием установите на пути луча лазера оправку с тонкой проволокой. Зарисуйте дифракционную картину.
4.3. Замените оправку с проволокой на оправку с двумерной решеткой и также зарисуйте наблюдаемую картину.
4.4. По максимальным значениям токов можно найти отношение интенсивности главного максимума и максимума 1-го порядка и сравнить с теорией.
4.5. Предложите способ измерения ширины щели с помощью явления дифракции, используя имеющиеся установки. Проделайте необходимые измерения. Совпадает ли найденный вами размер с шириной щели, определенной по микрометрическому винту?