Порядок выполнения работы
Задание 1. Определение периода дифракционной решетки.
Измерьте расстояние от нулевого максимума до красной линии справа (хпр) для дифракционных спектров первого (m=1) и второго (m=2) порядков по линейке экрана. Измерения повторите по три раза.
Измерьте расстояние от нулевого максимума до красной линии слева (хлев) для дифракционных спектров первого (m=1) и второго (m=2) порядков. Измерения повторите по три раза.
Считая длину волны для красного цвета известной и равной λ=6800А0=6,8·10-4 мм вычислите по формуле (14) период дифракционной решетки.
Измерения и вычисления занесите в таблицу 1:
Таблица 1
|
Порядок спектра m |
хпр (мм) |
хлев (мм) |
d (мм) |
d ср (мм) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
| ||
|
2 |
|
|
| |
|
|
|
| ||
|
|
|
|
Задание 2. Определение длины световой волны.
Зная постоянную дифракционной решетки из первого задания определите неизвестную длину волны по формуле (15):
(15)
Аналогично пунктам 1 и 2 первого задания измерьте расстояние от нулевого максимума до жёлтой, зелёной и фиолетовой линий. Измерения повторите по три раза.
Определите длину волны для этих цветов по формуле (15). Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 2:
Таблица 2
|
Порядок спектра m |
жёлтый |
зелёный |
фиолетовый | |||||||
|
хпр |
хлев |
λж |
хпр |
хлев |
λз |
хпр |
хлев |
Λф | ||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Ср.знач. |
λж= |
λз= |
λф= | |||||||
Содержание отчета
В отчете должны быть представлены следующие разделы:
Цель работы.
Необходимые для расчетов формулы.
Таблица результатов.
Выводы.
Контрольные вопросы
Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.
В чём заключается явление дифракции и каковы условия наблюдения?
В чём отличие дифракционной картины, даваемой одной щелью от картины, получаемой с помощью дифракционной решетки?
Что называется периодом дифракционной решетки?
Каков порядок следования цветов в дифракционных спектрах?
В чём отличие спектра, даваемого дифракционной решеткой от призматического спектра?
От чего зависит разрешающая способность решетки?
Почему интенсивность линий уменьшается от увеличения порядка спектра?
УИРС
Определить изменение дифракционной картины, если закрыть половину решетки. Провести наблюдение и сделать вывод.
Определить изменение дифракционной картины, если на решетку направить лучи под большим углом падения. Провести наблюдение и сделать вывод.
Рассчитайте угловую дисперсию дифрешетки по формуле (6).