Описание установки

В данной работе изучается явление дифракции света на приборе, называемом дифракционным спектрометром. Простейшая схема такого прибора приведена на рис.7. Свет от источника С через щель S коллиматора К, находящуюся в фокусе линзы , параллельным пучком подает на дифракционную решетку Др. Прошедший через решетку свет попадает в зрительную трубу Т. В фокальной плоскости объектива зрительной трубы получается дифракционный спектр, который можно рассматривать в окуляр .

рис.7

Спектры служат для точных определений углов отклонения лучей. Поэтому спектрометр снабжен разделенными на градусы кругом, а зрительная труба соединена с двумя диаметрально расположенными нониусами, которые скользят вдоль делений круга.

Круговой нониус в принципе ничем не отличается от линейного. Он представляет собой небольшую дуговую линейку (рис.8) скользящую вдоль круга (лимба), разделенного на градусы. На дуговой линейке , которых равна (m-1) делениям лимба, т.е.

,

где и - цены деления нониуса и наименьшего деления лимба, выраженного в градусах или минутах.

Для нашего спектрометра I⁰. Тогда 12 11∙1⁰, откуда (11/12)⁰ =55′.

Точность кругового нониуса выражается такой же формулой, как и для линейного:

Для спектрометра

Углы, отсчитываемые от нуля лимба, вычисляются по формуле:

Для нашего спектрометра

Порядок работы

1. Включить источник света в сеть.

2. Поворотом зрительной трубы получить в поле зрения окуляра резкое изображение щели (вертикальное). Перемещением (выдвижением или сдвижением) окуляра добиться резкого изображения щели.

3. Установить на пути светового луча на столике дифракционную решетку так чтобы ее плоскость была перпендикулярна световому лучу (рис.9), а штрихи будут вертикальными.

4. Вращая зрительную трубу влево и вправо, найти и наблюдать спектры первого, второго и третьего порядков.

5. Совместить визирную нить зрительной трубки с центральной светлой полосой (максимум нулевого порядка) и сделать отсчет с точностью 5′. Результат записать в таблицу 1.

6. Совместить визирную нить с крайней фиолетовой частью спектра первого порядка с правой стороны и сделать отсчет . Затем переместить трубу влево, совместив визирную нить с крайней фиолетовой частью спектра первого порядка с левой стороны, и снять показания. Результаты измерений занести в таблицу 1.

7. В такой же последовательности провести измерения для зеленого и красного цветов в спектре первого порядка, (п.п. 5-6).

рис.9

8. Для этих же цветов сделать измерения в спектрах второго порядка (п.п. 5-6).

9. По полученным данным вычислить угол отклонения луча от первоначального направления для каждого цвета спектров первого и второго порядков. Результаты занести в табл.2.

10. По результатам измерений в спектре первого и второго порядков подсчитать длину волны по формуле:

λ =

и найти λ среднее для каждого цвета.

Таблица 1

Порядок спектра m		Отчет по лимбу в направлении лучей (с точностью до 5).
		фиолетовых		зеленых		красных

Таблица 2

Порядок Спектра m	Значение для направления лучей
	фиолетовых			зеленых			красных