- •Министерство образования и науки рф
- •Содержание
- •Определение постоянной Планка с помощью светодиода………. 74
- •Определение показателя преломления твердых тел с помощью микроскопа
- •Сведения из теории
- •Описание метода
- •Выполнение работы
- •Определение фокусного расстояния линзы
- •Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец ньютона
- •Сведения из теории
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Определение длины волны света с помощью колец ньютона
- •Выполнение работы
- •Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
- •Сведения из теории
- •Принцип Гюйгенса - Френеля
- •Метод зон Френеля
- •Дифракция Френеля от простейших преград
- •Дифракция Фраунгофера (дифракция в параллельных лучах)
- •Дифракционная решетка
- •Характеристики дифракционной решетки
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Изучение явления дифракции света с помощью дифракционной решетки
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Определение концентрации раствора сахара поляриметром
- •Сведения из теории Свет естественный и поляризованный
- •Естественное вращение плоскости поляризации
- •Полутеневое поле зрения
- •Описание прибора
- •Выполнение работы
- •Определение степени поляризации лазерного луча и проверка закона малюса
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Исследование фотоэлементов
- •Сведения из теории
- •Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
- •Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом
- •Вольт - амперные и люкс - амперные характеристики фотоэлементов
- •Применение фотоэлементов
- •Выполнение работы
- •Определение постоянной стефана - больцмана с помощью фотоэлектрического пирометра
- •Сведения из теории
- •Описание метода и установки
- •Выполнение работы
- •Определение постоянной стефана - больцмана с помощью пирометра с исчезающей нитью
- •Оптическая схема и конструкция пирометра лоп-72
- •Работа с пирометром лоп-72
- •Выполнение работы
- •Исследование линейчатых спектров испускания с помощью монохроматора ум-2
- •Сведения из теории
- •Монохроматор ум-2
- •Выполнение работы
- •Определение постоянной планка с помощью светодиода
- •Краткие теоретические сведения
- •Теоретические основы определения постоянной Планка.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример обработки результатов прямого измерения
- •Пример обработки результатов косвенного измерения
- •Основные величины и единицы си
- •Дополнительные единицы
- •Производные единицы, имеющие специальное наименование
- •Абсолютные показатели преломления некоторых веществ
- •Длины волн видимой области спектра
- •Работа выхода электронов
- •Некоторые физические постоянные
Описание установки
Схема экспериментальной установки представлена на рис. 5.1, где: 1- оптическая скамья, 2 – источник света - лазер, 3 - рейтер для установки дифракционной решетки (или щели) 4; 5 - рейтер для установки экрана 6.
Так как в нашем случае в качестве источника света используется лазер, дающий когерентный строго параллельный малого сечения пучок света, то в установку нет необходимости вводить линзы, которые обычно ставят впереди и позади дифракционной решетки. Дифракционная картина получается четкой и при сравнительно небольшом расстоянии экрана до дифракционной решетки.
Выполнение работы
1. Определение длины световой волны лазерного луча
1.1. Ознакомиться с установкой.
1.2. Дифракционную решетку вставить в рамку рейтера 3.
1.3. Включить лазер в сеть.
1.4. Направить луч лазера на дифракционную решетку и, передвигая вдоль скамьи рейтер 3, установить его в таком месте, чтобы дифракционная картина была четкой и, по возможности, занимала бы большую часть шкалы.
По шкале произвести отсчет координат хл и хп одномерных максимумов всех порядков слева и справа от нулевого максимума. Результаты занести в табл. 5.1.
Таблица 5. 1.
|
d = , L = | ||||||
Поря-док макси- мумов |
хп |
хл |
lk = хп -хл |
tg к |
к |
sin к |
|
1 . . 5 |
|
|
|
|
|
|
|
1.6. Измерить с помощью линейки расстояние L между дифракционной решеткой и плоскостью экрана. Выписать с дифракционной решетки значение постоянной решетки d.
1.7. Вычислить расстояние lк между максимумами каждого порядка, а также tg к. Найти к и sin к. Результаты занести в табл. 5.1.
1.8. По формуле (см. 4.9) вычислить длину волны лазерного луча по данным для каждого порядка максимумов и среднее значение длины волны <>.
1.9. Вычислить угловую дисперсию и разрешающую способность дифракционной решетки для третьего порядка спектра.
2. Определение ширины щели
2.1. В рамку рейтера 3 вместо дифракционной решетки вставить металлическую щель.
2.2. Направляя луч лазера на щель, передвигая рейтер 3 и изменяя ширину щели (если это предусмотрено), добиться четкой дифракционной картины.
2.3. Измерить расстояние между крайними минимумами одного порядка и расстояние L от щели до экрана.
2.4. Вычислить sin к. Так как угол к в этом случае мал, то .
2.5. По формуле (см. 4.8) вычислить ширину щели. Значения (<>) определены в упражнении 1. Результат занести в табл. 5.2.
Таблица 5. 2
Поря-док |
<> L |
| |||
мини-мума |
хп |
хл |
lk = xп - хл | ||
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Дифракция света.
Принцип Гюйгенса - Френеля.
Метод зон Френеля.
Дифракция света на одной щели. Условия максимума и минимума.
Как выглядит дифракционная картина от дифракционной решетки? Условия максимума. Как меняется картина с увеличением числа щелей?
Сравнить дифракционную картину от решетки в монохроматическом и белом свете.
Какими величинами характеризуют качество дифракционной решетки?
Что такое угловая (линейная) дисперсия дифракционной решетки. Как ее вычислить?
С чем связана необходимость введения “разрешающей силы” дифракционной решетки. Что это такое?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6