Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
optics.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
27.11.2018
Размер:
1.24 Mб
Скачать

Порядок выполнения работы

1. Включить источник света, повернуть окуляр так, чтобы его оптическая ось совпадала с осью коллиматора. При этом в поле зрения окуляра зрительной трубы появится изображение входной щели коллиматора. Вращая окуляр следует добиться резкого изображения щели. Установить изображение щели параллельно отсчетной нити окуляра поворотом трубы в кронштейне вокруг оптической оси, предварительно ослабив зажимной винт.

  1. На предметный столик поставить дифракционную решетку перпендикулярно оси коллиматора. При этом в поле зрения окуляра будет наблюдаться ряд спектральных линий первого, второго и последующих порядков по обе стороны от центрального белого максимума (k = 0). Для определения искомого угла φ необходимо совместить вертикальную нить в окуляре с выбранной спектральной линией в спектре первого порядка сначала справа от нулевого максимума. По лимбу и нониусу снять отсчет N1, (градусы - по лимбу, и десятые доли градуса по нониусу - первая совпавшая риска нониуса с риской лимба). Затем, перемещая окуляр в сторону белого максимума и далее совместить нить окуляр с линией спектра первого порядка слева от нулевого максимума. Снять отсчет N2. Следовательно, искомый угол дифракции φ=(N1-N2). Угол φ следует измерить три раза, найти среднее значение φ и рассчитать период решетки по приведенной ранее формуле. Вывести формулу погрешности для периода решетки и оценить ее значение в соответствии с самой величиной. Заполнить таблицу 1.

    Таблица 1

    λ, нм

    k

    N1, град.

    N2, град.

    φ, град.

    sin φ

    d, мм

    dср., мм

    Δd, мм

    1.

    2.

    3.

  2. Зная период решетки, рассчитать число штрихов на 1 мм ширины решетки по формуле (2).

  3. Произвести измерение угла дифракции для других спектральных линий из рекомендуемых ниже по заданию преподавателя. Рассчитать угловую дисперсию решетки, зная углы дифракции на разных спектральных линиях (формулы 3, 4). Сравнить результаты двух способов вычисления и сделать выводы. Заполнить таблицу 2.

    Таблица 2

    λ, нм

    Δλ, нм

    k

    d, мм

    N1, град.

    N2, град.

    φ, град.

    Δφ, град.

    cosφ

    D1

    D2

    1.

    2.

  4. Вычислить разрешающую способность по формуле 5, найти полное число штрихов решетки, зная число штрихов на 1 мм и измерив ширину нарезанной части решетки. Заполнить таблицу 3.

Таблица 3

k

n

L

N

R

Тип решетки

Рекомендуемые для эксперимента линии

порядок

цвета линий

50 штр/мм

k=1

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая - 579.0 нм, оранжевая - 587.6 нм, красная - 610.8 нм

k=2

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, оранжевая - 587.6 нм, красная - 610.8 нм

k=3

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм

100 штр/мм

k=1

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая – 576.9 и 579.0 нм, оранжевая - 587.6 нм, красная - 610.8 нм

k=2

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая - 576.9 и 579.0 нм, оранжевая - 587.6 нм, красная - 610.8 нм

k=3

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм

300 штр/мм

k=1

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая - 576.9 и 579.0 нм, оранжевая - 587.6 нм, красная - 610.8 нм

k=2

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая - 576.9 и 579.0 нм, оранжевая - 587.6 нм

k=3

фиолетовая - 407.8 нм, голубая - 491.6 нм, зеленая -546.0 нм, желтая - 579.0 нм

Примечание.

В силу конструктивных особенностей решеток, изготовленных на плоскопараллельной стеклянной пластике голографическим способом наблюдаются дополнительные размытые линии, в особенности при больших углах дифракции. Для измерений выбираются линии с четким ярким изображением. Этот эффект наиболее заметен для двух близко расположенных желтых линий - первые две по отклонению центрального максимума (k=0) наблюдаемые линии с резкими границами являются искомыми.

5.4. Контроль степени усвоения материала.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]