2. Описание установки

1. Задача определения длины волны с помощью решетки с известной постоянной d сводится к измерению углов , под которыми наблюдаются дифракционные максимумы.

Оптическая схема установки приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5

Источник света (1) освещает щель (2), находящуюся в фокальной плоскости линзы (3) коллиматора. Расходящийся пучок света после коллиматора преобразуется в параллельный, который затем падает по нормали на решетку (4), установленную на столике прибора. Дифрагированная волна света попадает в объектив зрительной трубы (6) и наблюдается в окуляр (7).

Все изменения производятся с помощью гониометра (рис. 3.6).

Рис. 3.6

Его основные части: зрительная труба - 1, ее окуляр - 2, винт фокусировки трубы - 3, отсчетный микроскоп - 4, столик - 5, коллиматор - 6, микрометрический винт коллиматора - 7, регулирующий размер щели коллиматора. Зрительная труба укреплена на вращающимся основании - 8.

2. Измерение углов, под которыми наблюдается дифракционный максимумы, производится с помощью отсчетного устройства.

Величина угла определяется по лимбу, который рассматривается через окуляр микроскопа 4 при включенном освещении.

На поверхности стеклянного лимба нанесена шкала с делениями от 0до 360. Оцифровка делений произведена через 1. Каждый градус разделен на 3 части. Чему равна цена деления лимба? (При принятом способе измерения не используется обратное изображение и шкала в правом окне поля зрения отсчетного микроскопа).

Поле зрения отсчетного микроскопа приведено на рис. 3.7.

Рис. 3.7.

Отсчет снимается следующим образом. В левом окне наблюдаются изображения диаметрально противоположных участков лимба и вертикальный индекс для отсчета градусов. Число градусов равно видимой ближайшей левой от вертикального индекса цифре на верхней шкале. Число минут определяется на глаз по положению вертикального индекса. Отсчет на рисунке .

3. Порядок выполнения работы.

1. Включите источник света (спектральную лампу) перед щелью коллиматора. Лампа разгорается в течении 5-7 минут.

2. Поворачивая зрительную трубу, совместите перекрестие окуляра с изображением щели коллиматора. Изображение щели должно быть отчетливо видно и иметь ширину порядка 1 мм. Если изображение размыто, обратитесь к лаборанту или преподавателю.

3. Вращением оправы окуляра трубы добейтесь четкого изображения визирного креста в поле зрения окуляра.

4. Установите дифракционную решетку с известной постоянной на столике гониометра так, чтобы ее плоскости была перпендикулярна к оси коллиматора.

5. Включите освещение гониометра выключателем 9.

6. Поворачивая зрительную трубу влево и вправо, наблюдайте линии спектра лампы, располагающиеся симметрично от нулевого (неокрашенного) максимума. Зрительную трубу следует поворачивать медленно и плавно. Определите число видимых порядков спектра с каждой стороны от нулевого максимума. Одновременно проследите, чтобы отсчет по шкале лимба при наблюдении линий спектра не выходил за пределы интервала углов от 90до 270. В противном случае освободить винт 10 и поворотом насадки с этим винтом вокруг вертикальной оси прибора ввести требуемый участок лимба. После чего винт снова закрепить. Это дает возможность не переходить через нуль шкалы лимба при измерениях и тем самым упрощает расчеты.

7. Произведите измерение углов, при которых наблюдаются различные линии в спектрах порядков. Для этого к каждой линии слева и справа от центральной последовательно подводится перекрестие окуляра зрительной трубы. Отсчет снимите по лимбу с помощью отсчетного микроскопа, как описано выше. В работе предлагается определить длины волн, цвета которых указаны преподавателем.

8. Данные измерений занесите в табл. 1.

При измерениях через обозначено угловое положение линий спектра справа от нулевого максимума, а через- слева от нулевого максимума.

Таблица 1

Цена деления шкалы лимба ...

Постоянная решетки d = ...

Цвет линии	Порядок спектра m	Угловое положение линии спектра		Угол дифракции	Длина волны	Длина волны спектра
		справа от 0 max	слева от 0 max
	1 2 3
	1 2 3