4 Порядок виконання роботи

1. Увімкнути освітлювач. Переконайтеся, що він створює паралельний пучок світла, який падає на дифракційну ґратку перпендикулярно. Зорієнтуйте освітлювач так, щоб незабарвлена біла смуга нульового порядку знаходилася в центрі екрана 3.

2. Записати значення періоду дифракційної ґратки у таблицю 7.1.

3. Виміряти за допомогою лінійки відстань від ґратки до екрана L (див. рис. 7.3). Результат вимірювань занести у таблицю 7.1.

4. Виміряти відстані 2h (див. рис. 7.3) між серединами дифракційних максимумів відповідного кольору (червоний, зелений, фіолетовий) та відповідного порядку спектра (першого та другого). Результати занести у таблицю 7.1.

Таблиця 7.1

Колір спектра	Порядок спектра	Відстані, м			Довжина хвилі λ, м	Δλ, м
		2h	h	Δh
Червоний	m=1
	m=2
Зелений	m=1
	m=2
Фіоле­товий	m=1
	m=2
d=<d>±Δd=10,00±0,10 мкм
L=<L>±ΔL=

5. Визначити похибку вимірювання відстані Δh як півширину спектральної лінії відповідного кольору та порядку. Результат занести у таблицю 7.1.

6. Визначити шукані довжини хвиль за допомогою формули (7.5). Визначити похибки Δλ, використовуючи співвідношення

. (7.6)

Результати занести до таблиці 7.1.

7. За результатами роботи зробити висновки, в яких навести результати вимірювань довжини світлових хвиль червоного, зеленого, фіолетового кольорів для кожного порядку спектра у вигляді λ=<λ> ± Δλ.

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

• теоретичний матеріал із теми “Дифракція” за конспектом лекцій та підручниками [2, 5, 6];

• матеріал, що поданий вище, до цієї лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дати відповіді на такі питання:

1. Принцип Гюйгенса-Френеля.

2. Метод зон Френеля. Радіус зони Френеля (доведення). Амплітуда коливань світлової хвилі від точкового ізотропного джерела (доведення).

3. Дифракція Френеля на круглому отворі. Амплітуда світлового вектора у центрі дифракційної картини (доведення).

4. Дифракція Френеля на круглому диску. Амплітуда світлового вектора в центрі дифракційної картини (доведення).

5. Дифракція Фраунгофера на щілині. Амплітуда й інтенсивність світла, максимуми й мінімуми (доведення).

6. Дифракція Фраунгофера на дифракційних ґратках. Амплітуда та інтенсивність світла, максимуми й мінімуми (доведення).

7. Дисперсія і роздільна здатність дифракційних ґраток (доведення). Роздільна здатність об'єктива.

8. Дифракція на просторових структурах. Закон Вульфа-Брегга (доведення). Рентгенівська спектроскопія. Рентгенострук­турний аналіз.

9. Експериментальна установка та принцип її роботи.

10. Зробити схематично розподіл інтенсивності в дифрагованому світлі залежно від sin(φ), якщо загальне число щілин ґраток N = 3 і d/b = 3.

11. Отримати розрахункову формулу для визначення довжини хвилі світла в цій лабораторній роботі. Довести співвідношення для оцінки її абсолютної похибки (7.6).