Определение длины световой волны

Цель работы:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теория:

Параллельный пучок света, проходя через дифракцион­ную решетку, вследствие дифракции за решеткой, распространяет­ся по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интерференционную картину. Максимумы света наблюдаются в точках экрана, для которых выполняется условие

Δ=кλ, (1)

где Δ — разность хода волн; λ, — длина световой волны; к — номер максимума. Центральный максимум называют нулевым; для него Δ = 0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших порядков.

Условие возникновения максимума (1) можно записать иначе: к λ = d sin φ (рис.). Здесь d — период дифракционной решетки;

 

 

φ — угол, под которым виден световой максимум (угол дифрак­ции). Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них мож­но принять sin φ =tg φ, a tg φ=х/ l (рис.). Поэтому

                                      к λ= dх/ l.                                     (2)

В данной работе формулу (2) используют для вычисления дли­ны световой волны.

Белый свет по составу — сложный. Нулевой максимум для не­го— белая полоса, а максимумы высших порядков представляют собой набор семи цветных полос, совокупность которых называют спектром соответственно I; II,... порядка (рис.).

Получить дифракционный спектр можно, используя прибор для определения длины световой волны (рис.). Прибор состоит из

 

 

бруска 1 со шкалой. Внизу бруска укреплен стержень 2. Его встав­ляют в отверстие подставки от подъемного столика. Брусок за­крепляют под разными углами с помощью винта 3. Вдоль бруска в боковых пазах его может перемещаться ползунок 4 с экраном 5.

 

К концу бруска прикреплена рамка 6, в которую вставляют дифракционную решетку.

 

Методические рекомендации:

1.Для измерения минимальной длины световой волны, соответствующей данной цветной полосе в спектре 1 или 2 порядка, измеряют расстояние от центра экрана до начала цветной полосы в мм.

2.Для измерения максимальной длины световой волны, соответствующей данной цветной полосе в спектре 1 или 2 порядка, измеряют расстояние от центра экрана до конца цветной полосы в мм.

З.В данной работе постоянная дифракционной решетки d = 0,01мм.

Лучи	Длина волны, нм
Фиолетовые	380-400
Зеленые	495-580
Желтые	580-600
Красные	640-780

Оборудование: дифракционная решетка, экран с делениями, линейка.

Ход работы

1. Измеряю расстояние от дифракционной решетки до экрана,

ℓ = ________________________________________________________

2. Смотрю сквозь дифракционную решетку на источник света и измеряю расстояние от центра экрана до начала (конца) первой (второй) цветной ______________полосы

x _min= _{__________________________________________________________________________}

x _max= _{__________________________________________________________________________}

 

3. По формуле определяю длину световой волны, считая для первого спектра К = 1, а для второго - К = 2.

λ _min=    ^min

λ _max=    ^max

 

_____________________________________________________________

4. Определяю абсолютную и относительную погрешность

 Δλ=__________________________________________________________

ε=__________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы.

 

 

5. Чему равна разность хода светового излучения (λ=0,49мкм), дающего 2-й максимум в дифракционном спектре? Определите частоту этого излучения.

Дано:               СИ                        Решение:

1.

2.

3.

Определить

 

Вывод:

 

В ходе работы я научилась (научился) измерять:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

определять:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Легче всего мне удалось:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Наибольшее затруднение вызвали:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________

Работа над ошибками

Почему допущена ошибка?	Правильный ответ

Практическая работа № 9