3.2.Опис апаратури та методу вимірювань.
За допомогою дифракційної решітки, для якої постійна решітки d = 0,001 см, можна виміряти довжину світлової хвилі, скориставшись формулою(3.3 ).
Щоб знайти кут необхідно виміряти віддаль від решітки до екрана ОА= L від центра центральної смуги до центра даної к-тої смуги АВ = l ( рис. 3.4).
Рис. 3.4 Рис.3.5.
Для того, щоб одержати монохроматичне світло, за дифракційною решіткою ставлять світлофільтр ( червоний, зелений,фіолетовий). Тоді на екрані видно вже не спектри першого, другого і т.д. порядків, а світлі смуги спадаючої інтенсивності, що розміщені симетрично по обидві сторони від центральної яскравої смуги.
Розміщення приладів на оптичній лаві АВ показано на рис. 3.5.
де 1 - джерело світла ( електрична лампа проекційного ліхтаря), 2 - конденсорна лінза проекційного ліхтаря, 3 - щілина, 4 – об’єктив, 5 - дифракційна решітка,
6 - світлофільтр, 7 - екран.
3.3. Порядок виконання роботи.
І. Розмістити прилади на оптичній лаві так, як вказано на рис. 3.5.
і переміщенням об’єктива досягти чіткого зображення на екрані.
2. За дифракційною решіткою помістити необхідний світлофільтр.
3.
Виміряти віддаль
L
i
l
при
k
=
1, k= 2. За формулою
визначити
кут .
Якщо кут не великий, порядка
2-3°,
то
Кут
вимірюють вправо і вліво від центральної
смуги не менше 3 разів.
4. За формулою ( 3.3 ) визначити довжину хвилі в ангстремах ( 1 А =10-10м).
5. Для кожної смуги розрахунок зробити не менше 3 разів і знайти величину
СР.
6. Визначити відносну та абсолютну похибки за формулою
,
(3.4)
де - в радіанах.
Результати вимірів подати у вигляді:
Дані вимірів занести в таблицю 3.1
Таблиця 3.1
Смуга |
Вправо 1 |
Вліво 2 |
СР |
, нм |
СР |
|
k=1 Фіолетова 1 2 3 Зелена 1 2 3 Червона 1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
k=2 Фіолетова 1 2 3 Зелена 1 2 3 Червона 1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
Контрольні запитання
1. Суть явища дифракції
2. Принцип Гюйгенса.
3. Суть явища інтерференції хвиль.
4. Поясніть поняття "різниця ходу" інтерферуючих променів .
5. Умови максимуму світла при складанні двох хвиль.
6. Що являє собою дифракційна решітка?
7. Як визначити постійну дифракційної решітки,якщо відомо число щілин
на одиницю довжини?
8. В яких напрямках кутів спостерігаються максимуми інтенсивності
світла?
9. Чому при освітленні решітки білим світлом виникають дифракційні спектри?