ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Установка, на которой выполняется эксперимент, и ее составные части показаны на рис.21

1. Описание установки.

Установка, на которой выполняется эксперимент, и ее составные части показаны на рис.21.

2. Проведение эксперимента

3адание 1. Измерение длины волны излучения лазера при известном периоде дифракционной решетки.

Установить решетку с известным периодом . По шкале 3 из­мерить расстояние x (см. рис.21) от центра до главных максимумов порядка слева и справа от центра. Для каждого измерения вычислить синус угла дифракции

, (19)

где – расстояние от дифракционной решетки до экрана наблюдения (определяется по шкале 4). Используя условие для главных максимумов

, (20)

для каждого измерения вычислить . Данные измерений и вычислений занести в табл.1. По данным табл.1 вычислить среднее значение длины волны излучения лазера – .

Таблица 1

№	, мкм	, м	, мм		, нм	, нм
…

3адание 2. Определение числа штрихов на 1 мм длины решетки при известной длине волны .

Установить решетку с неизвестным периодом . По шкале 3 из­мерить расстояние x (см. рис.21) от центра до главных максимумов порядка слева и справа от центра. Для каждого измерения по формулам (19), (20) вычислить синус угла дифракции и период решетки. Данные измерений и вычислений занести в табл.2.

Таблица 2

№	, нм	, м	, мм		, мкм	, мкм	,
…

По данным табл.2 вычислить среднее значение периода решетки – и число штрихов решетки на 1 мм ее длины. Вычислить погрешность измерения как погрешность прямых измерений.

3адание 3. Определение ширины щели при известной длине волны .

Установить щель неизвестной ширины . По шкале 3 из­мерить расстояние x (см. рис.21) от центра до главных минимумов порядка слева и справа от центра. Для каждого измерения по формуле (19) вычислить синус угла дифракции и период решетки.

Используя условие для главных минимумов

,

для каждого измерения вычислить . Данные измерений и вычислений занести в табл.3. По данным табл.3 вычислить среднее значение щели – .

Таблица 3

№	, нм	, м	, мм		, мкм	, мкм
…

Вычислить погрешность измерения как погрешность прямых измерений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Высшая школа 2003 г.

2. Курс физики для высшей школы под редакцией В.Н.Лозовского. Том 1, 2000 г.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. В 5 кн. Кн.3. – М.: ООО “Издательство Астрель”: ООО “Издательство АСТ”, 2002.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2003.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое дифракция волн? Поясните принцип Гюйгенса-Френеля.

2. В чем состоит метод зон Френеля?

3. Объясните дифракцию Френеля на круглом отверстии и на диске.

4. Дифракция Френеля на полуплоскости и на щели.

5. Дифракция Фраунгофера на одной щели. Условия максимума и минимума интенсивности. Угловое распределение интенсивности.

6. Дифракция Фраунгофера световых лучей в дифракционной решетке. Условия главных максимума и минимума интенсивности. Дополнительные максимумы и минимумы.

7. Какое изменение в дифракционной картине имеет место при увеличении числа щелей в решетке?

8. Дифракционная решетка как спектральный прибор. В каком порядке располагаются цвета в дифракционных спектрах?

9. Что такое разрешающая способность спектрального прибора? Критерий Рэлея различимости длин волн. Как выражается разрешающая способность дифракционной решетки?

10.Что такое угловая и линейная дисперсия дифракционной решетки? Как они выражаются и как связаны между собой?

Поиск по сайту: