Контрольні запитання

1. Побудувати для різних значень зображення предмета, що дає збиральна лінза (5 позицій).

2. Від чого і як залежить оптична сила лінзи?

3. Побудуйте зображення, які дає розсіювальна лінза.

4. Дайте визначення діоптрії.

5. Що таке фокус лінзи? оптичний центр? оптична вісь? головна оптична вісь?

6. На головній оптичній осі дана точка . Побудуйте зображення цієї точки, яке дає збиральна лінза.

7. Розміри предмета більші від розмірів лінзи. Побудуйте зображення такого предмета в збірній лінзі.

8. Чи може збиральна лінза стати розсіювальною і навпаки? Запишіть і використайте відповідну формулу.

Лабораторна робота № 10 визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки

Обладнання: прилад для визначення довжини світлової хвилі; дифракційна решітка; освітлювач; світлофільтри різного кольору.

Теоретичні відомості

Дифракція світла – це явище огинання світловою хвилею країв непрозорих перешкод, розміри яких сумірні з довжиною світлової хвилі. На явищі дифракції світла ґрунтується будова такого оптичного приладу, як дифракційна решітка.

Дифракційна решітка – це прозора скляна пластинка з великою кількістю паралельних штрихів (до 1200 на 1 мм). Кожна щілина дає на екрані свою дифракційну картину, але у випадку наявності багатьох паралельних щілин на неї накладається картина, що є результатом інтерференції дифрагованих хвиль від різних щілин.

У випадку монохроматичного світла місцям підсилення світлових коливань (максимумам) відповідають на екрані світлі смуги певного кольору. Якщо ж використати біле світло, то в цьому випадку центральний максимум дає білу смугу, яка називається дифракційним спектром нульового порядку, а всі інші максимуми дають на екрані різнокольорові смуги, бо максимуму іншого кольору відповідає інший кут відхилення. Ці кольорові смуги називають спектрами першого, другого, …, -го порядку (як праворуч, так і ліворуч від спектру нульового порядку).

За формулою дифракційної решітки легко визначити довжину світлової хвилі, тобто:

(10.1)

Лабораторна робота виконується на установці (рис. 30).

Рис. 30

Дивлячись на освітлювач крізь дифракційну решітку, бачимо різні порядки дифракційного спектру від щілини. Так як постійна решітки відома, а порядок спектру легко визначити візуально, то для визначення довжини хвилі треба визначити .

Для цього потрібно виміряти на установці відстань від щілини до решітки і відстань між лініями спектру – го порядку даного кольору ліворуч і праворуч від щілини (рис. 31). Маємо таке співвідношення , а внаслідок того, що кути малі, можна прийняти, що .