Выполнение работы
1. Ознакомиться с установкой, обратив особое внимание на отсчетное устройство.
2. Включив осветитель в сеть, установить нить накала лампы таким образом, чтобы центральный максимум (белая полоса) был наиболее четким.
3. Вращая зрительную трубу вправо и влево (освободить винт 4), рассмотреть вид дифракционных спектров и подсчитать число видимых дифракционных спектров слева и справа от центральной белой полосы.
4. Сделать отсчет лев и пр положений зрительной трубы, соответствующих линиям первого порядка (k = 1) красного цвета слева и справа от центральной полосы (линия 1-го порядка). То же самое выполнить для линий 2-го и 3-го порядков красного цвета (нониусом пользоваться необязательно). Результаты занести в табл. 4.1.
Таблица 4.1
|
Порядок спек- |
Цвет линии
| ||||||||||||||
|
тра |
Красный |
Зеленый |
Фиолетовый | ||||||||||||
|
|
лев |
пр |
град |
нм |
ср нм |
лев |
пр |
град |
нм |
ср нм |
лев |
пр |
град |
нм |
ср нм |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. По формуле
вычислить углы отклонения максимумов
для каждого порядка, а по формуле
(4.9) определить длину волны света красного
цвета и ее среднее значение (усреднение
вести по номерам порядка спектра).
6. Повторить измерения и вычисления, указанные в п.п. 4 и 5, для линий фиолетового и зеленого цветов. Занести результаты в табл. 4.1.
7. По формуле (4.18) найти максимальную разрешающую способность изучаемой решетки R.
8. По формуле (4.16) определить угловую дисперсию D для всех измеренных линий спектра какого-нибудь порядка.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Сущность явления дифракции.
Метод зон Френеля.
Дифракция Фраунгофера.
Условие максимумов и минимумов при дифракции на щели.
Дифракционная картина при дифракции на щели.
Дифракционная решетка, ее устройство и назначение.
Условие положения главных максимумов при дифракционной решетке.
Разрешающая способность решетки.
Угловая дисперсия дифракционной решетки.
Применение дифракционной решетки.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Изучение явления дифракции света с помощью дифракционной решетки
Цель работы: изучить явление дифракции в монохроматическом свете при помощи дифракционной решетки и щели.
Приборы и принадлежности: лазер, дифракционная решетка (или щель), измерительная линейка и экран.
П р и м е ч а н и е: теоретический материал см. в работе № 4.