 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Расчёт максимального порядка дифракционного спектра, угловой дисперсии и разрешающей способности дифракционной решётки
1. Оцените теоретическое значение максимально возможного числа главных максимумов, даваемое дифракционной решёткой с измеренной постоянной решётки для выбранной длины волны и сравните с экспериментально наблюдаемой дифракционной картиной.
Наибольший порядок спектра дифракционной решётки можно найти из условия главного максимум
,
откуда следует:
. (2)
Из формулы (2) видно, что максимальный порядок дифракции 
для заданных 
и 
определяется значением переменной величины 
. Наибольшее значение 
, следовательно:
(3)
2. Рассчитайте угловую дисперсию дифракционной решётки.
По определению угловой дисперсией называется величина
где 
угловое расстояние между спектральными линиями, отличающимися по длине волны на 
. Дисперсию можно определить из условия главного максимума
.
Чтобы найти угловую дисперсию дифракционной решётки, продифференцируем левую часть условие главного максимума по углу 
, а правую по . Опуская знак минус в левой части, получим
Отсюда:
. (4)
При малых углах дифракции 
, поэтому можно положить
(5)
Из полученного выражения следует, что угловая дисперсия обратно пропорциональна периоду решётки . Чем выше порядок спектра , тем больше дисперсия.
3. Определите разрешающую силу дифракционной решётки для главных максимумов первого, второго и третьего порядков.
Разрешающая способность дифракционной решётки определяется по формуле:
(3)
где - порядок максимума; 
- число щелей, участвующих в формировании дифракционной картины; 
- минимальная разность длин двух спектральных линий, которые видны раздельно. В нашем случае:
,
где 
- число щелей на единицу длины дифракционной решётки; 
- длина дифракционной решётки. Тогда разрешающая способность дифракционной решётки определяется формулой:
4. Определите минимальную разность двух волн 
, соответствующей разрешающей способности.
Минимальная разность двух волн , соответствующая разрешающей способности найдём по формуле (5)
(8)
2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 3(б)
ДИФРАКЦИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
НА ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКЕ
Цель работы: Изучение дифракции монохроматического света на дифракционной решётке. Определение постоянной дифракционной решётки света.
Оборудование: оптическая скамья, гелий – неоновый лазер ЛГ-2 (
нм), дифракционная решётка, линзы – 2 шт., линейка, экран.
Поиск по сайту: