Практическое занятие №20

«Измерение длины световой волны

с дифракционной решётки»

ЦЕЛЬ : опытным путем вычислить длину световой волны.

ОБОРУДОВАНИЕ: дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны, источник света.

Теория:

Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Первое описание явления сделал Джеймс Грегори, который использовал в качестве решётки птичьи перья. Расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Обозначают буквой d.

Если известно число штрихов ( ), приходящихся на 1 мм решётки, то период решётки находят по формуле: мм.

Условия интерференционных максимумов дифракционной решётки, наблюдаемых под определёнными углами, имеют вид:

где

— период решётки,

— угол максимума данного цвета,

— порядок максимума, то есть порядковый номер максимума, отсчитанный от центра картинки,

— длина волны.

Если же свет падает на решётку под углом , то:

Ход работы:

1. Внимательно изучите дифракционную ре¬шетку. Запишите численное значение постоянной решетки d.

2. В соответствии с рисунком соберите измерительную установку.

3. Установите щель на расстоянии L=200 мм от дифракционной решетки.

4. Определите расстояние а от середины щели до цветной полосы в миллиметрах (красный и фиолетовый).

5. Рассчитайте длину световой волны. D • sinφ = k • λ, k=1, при малых углах sinφ=tgφ, тогда формула, по которой будем вычислять длину волны имеет вид:

6. Заполните таблицу с полученными данными:

L, мм a, см d, м

200

7. Сравните свой результат с табличным и сделайте вывод к работе.

Красный (7,6-6,2)10-7 м Зеленый (5,6-5)10-7 м

Оранжевый (6,2-5,9)10-7 м Голубой (5-4,8)10-7 м

Желтый (5,9-5,6)10-7 м Синий (4,8-4,5)10-7 м

Фиолетовый (4,5-3,8)10-7 м

ОТЧЁТ РАБОТЫ:

1. Произвести все расчёты лабораторной работы.

2. Сделать вывод работы.

3. Дать определение дифракционной решётки.

4. Дать характеристику каждой физической величины, входящих в формулу дифракционной решётки.

5. Единицы измерения длины световой волны, периода дифракционной решётки.

6. Определение периода дифракционной решётки.

Литература:

• Г.Я.Мякишев, Физика учебник 11 кл. 2010 г.

маринэджан    3   24.05.2020 13:41    11