Лабораторная работа по физике №304-б

«Исследование дифракции Фраунгофера»

Выполнил ст. гр.ПВТ-011

Нечукин Г.А.

Проверил ______________

Санкт-Петербург

2001

Цель работы:

Изучить свойства прозрачной дифракционной решетки. Определить ее основные характеристики.

Краткое теоретическое обоснование:

Отклонение световых лучей от прямолинейного распространения называется дифракцией света. В оптических задачах используют метод, основанный на принципе Гюйгенса-Френеля: точки волновой поверхности являются когерентными источниками вторичных сферических волн. Эти волны распространяются во всех направлениях и интерферируют. Если расстояние от источника света и регистрирующего экрана до препятствия во много раз больше линейных размеров препятствия, то дифрагирующие лучи почти параллельны, и говорят о дифракции Фраунгофера.

Дифракционная решетка – оптический прибор, имеющий большое число одинаковых щелей, отстоящих на одинаковом расстоянии друг от друга. Прозрачная дифракционная решетка – решетка, в которой пропускающие свет щели разделены непрозрачными промежутками. Постоянная решетки (период) – сумма ширины щели и промежутка.

Справедливы уравнения:

, - главные максимумы

- дополнительные минимумы

, - главные минимумы

При малых углах дифракции угловая дисперсия дифракционной решетки определяется только порядком спектра.

В любом спектральном приборе переход от максимума к минимуму осуществляется постепенно:

Разрешающей способностью оптического прибора называется отношение

, где - разность разрешаемых длин волн.

Схема установки:

Порядок выполнения работы:

1. Подготовить прибор к работе.

2. Установить решетку на столик гониометра.

3. Проверить правильность установки решетки относительно оси вращения трубы.

4. Проверить постоянство фокусировки при различных углах дифракции.

5. Ознакомиться с отсчетным устройством гониометра.

6. Определить период решетки, угловую дисперсию и разрешающую способность.

, мм	Порядок спектра	, град	, град	, град	, град	d, нм	, нм
436	1					9933,9	-43,181
	2					9989,07	11,989
546	1					10005,08	27,999
	2					9990,8	13,719
577	1					9998,4	21,319
	2					10052,9	75,819
579	1					9957,9	-19,181
	2					9888,6	-88,481

нм

нм нм - период решетки