Лабораторная работа №6 определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
Цель работы: Изучение принципа работы дифракционной решетки.
Оборудование: проекционный фонарь, дифракционная решетка, экран для наблюдения дифракционного спектра.
Упражнение 1. Определение длины световой волны.
Для определения длины волны измеряют расстояние от дифракционной решетки до экрана и расстояние x k между серединами расположенных симметрично относительно центрального максимума полос в определенном цвете (рис.24). Используя формулу (3.5), можно вычислить длину волны:
(3.5)
Рис.24
Порядок выполнения работы.
1. Включают фонарь и, передвигая по рельсу рейтер с линзой или дифракционной решеткой, получают на экране резкую дифракционную картину.
2. Приложив лист белой бумаги на экран, зарисовывают (желательно в цветах) дифракционную картину в натуральную величину.
3. Для каждого порядка спектра k с рисунка замеряют xk, для всех цветов, результаты измерений и вычислений заносят в таблицу.
Таблица
Порядок спектра - k |
Цвет |
xk |
k |
|
|
|
|
Упражнение 2. Определение линейной дисперсии и области дисперсии решетки.
1. Определяют длины волн 1 и 2, соответствующих началу и концу одной цветной полосы, например, фиолетовой. Промерив расстояния x1 между началами и x2 между концами этих полос, находят линейную дисперсию решетки:
(3.6)
Строят зависимость Dx от порядка спектра k. Воспользовавшись приближенным соотношением:
(3.7)
по найденным значениям Dx определяют величину периода решетки.
2. На экране находят тот порядок спектра, в котором происходит наложение фиолетовой линии спектра порядка k на спектр предыдущего (k-l)-гo порядка. Зная длину волны этой фиолетовой линии и порядок спектра, в котором происходит наложение, определяют область дисперсии.