Описание прибора

Вариант 1. В данном варианте работы требуется определить длину волны любой монохроматической составляющей спектра (синей, зелёной, жёлтой, красной), для чего используется установка (рис. 14), в которой на оптической скамье расположен источник света S, линза L, дифракционная решётка D, экран для наблюдения спектра Э, перемещающийся вдоль оптической скамьи.

Рис. 14

Вариант 2. Установка состоит из блока питания БП, лазера Л, дифракционной решётки Д, экрана Э. Лазер, дифракционная решётка и экран установлены на оптической скамье ОС (рис. 15).

Рис. 15

Проведение измерений и обработка результатов Вариант 1

1. Экран устанавливается так, чтобы нулевой дифракционный максимум (белая полоса на экране) приходился на нулевое деление шкалы экрана. Подбирают расстояние между источником, линзой и экраном так, чтобы картина дифракции была резкой.

2. Отсчитывают по линейке на экране расстояния и , а также и до любой цветной полосы (красной, жёлтой, зелёной, синей) спектра в первом и во втором порядке слева и справа от нуля. Находят среднее значение этих отсчётов: , .

3. Измеряют расстояние от решётки до экрана.

4. Вычисляют по формуле: .

5. По формуле (1) находят значение длины волны для данной спектральной полосы при и . Значение постоянной обозначено на дифракционной решётке.

6. Повторяют измерения и вычисляют по пунктам 2–5 для другой спектральной полосы. Все полученные значения заносят в таблицу.

Цвет полосы	Порядок спектра	м	м	м		м	м
красный	k=1
	k=2
и т.д.

Вариант 2

1. Установить последовательно разные дифракционные решётки и пронаблюдать дифракционные спектры.

2. Убедиться в том, что при одинаковом расстоянии между решёткой и экраном расстояние между дифракционными максимумами зависит от периода дифракционной решётки.

3. Установить первую дифракционную решётку в держатель.

4. Измерить по шкале отсчёта на экране и – расстояния от центрального максимума до максимумов первого порядка слева и справа.

5. Найти среднее значение расстояния от максимума первого порядка до центрального максимума .

6. Измерить по шкале отсчёта, связанной с оптической скамьёй, расстояние L между дифракционной решёткой и экраном.

7. Результаты измерений подставить в рабочую формулу (2) и найти постоянную дифракционной решётки d.

8. Проделать то же самое для всех других чётко видимых максимумов (k=2,3,..,n), определив d₁, d₂, d₃, .., d_n.

9. Найти среднее значение постоянной дифракционной решётки: .

10. Заменив дифракционную решётку другой, аналогичным способом найти её постоянную.

11. Согласно пунктам 1 и 2 указать в отчёте, у какой решётки период меньше.

12. Согласно последующим действиям результаты измерений и вычислений периода для каждой из дифракционных решёток представить в отчёте в виде следующей таблицы:

	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
1
2
3

13. Указать максимальную абсолютную погрешность значений постоянной дифракционной решётки по формуле , где , , а – среднее расстояние от центрального максимума до максимума первого порядка. Принять Δl равным 1мм, а ΔL равным 0,5см, погрешностью ε_λ пренебречь.