IV. Хід роботи. Завдання 1. Визначення сталої дифракційної гратки

Завдання 1. Визначення сталої дифракційної гратки

1. Включити електричну лампочку освітлювача, встановити червоний світлофільтр і пластинку з отворами в рамку перед дифракційною граткою, яка знаходиться на оптичній лаві.

2. Шляхом переміщення дифракційної гратки, спостерігаючи через неї, добитись такого її положення на оптичній лаві, щоб через неї було видно, що від обох щілин збігаються спектри першого порядку, тобто знаходяться на одній вертикальній лінії, а потім, щоб збігалися спектри другого, третього порядків. Кожний раз при цьому з допомогою шкали виміряти віддаль “ D ” від щілини до положення дифракційної гратки на оптичній лаві. Вимірявши віддаль між серединами щілин “ l ”, легко довести, що відношення половини віддалі “ l/2 ”, дає

tg =l/2 / D= l/2D.

При малих кутах можна вважати, що tg =sin , тоді, підставивши значення sin =l/2D в формулу дифракційної гратки

(a+b) sin = n , одержимо (a+b) l/ 2D = n ,

звідки, знаючи, що довжина хвилі для червоного світла дорівнює

=649·10­­^‑9м = 649 нм, можна визначити сталу дифракційної гратки:

(a+b) = 2n D/l.

Таблиця 1.

Результати вимірювань та обчислень

Завдання 2. Визначення довжини світлової хвилі.

Для визначення довжини хвилі, яка відповідає іншим світлофільтрам, використати визначене в попередньому досліді значення сталої гратки (a+b). Всі виміри проробити так само, як і в попередньому досліді.

Знайти довжину хвилі за формулою:

=(a+b) l/ 2Dn.

Таблиця 2.

Результати вимірювань та обчислень

Порядок спектру n	D, мм	l, мм	(a+b), нм	, нм	Δ , нм

V. Контрольні питання

1. Дати означення явища дифракції світла.

2. Сформулювати умови одержання мінімумів і максимумів дифракції.

3. Що називається періодом дифракційної гратки?

4. Що представляє собою дифракція Френеля і Фраунгофера.

5. Вивести робочі формули.

Лабораторна робота № 108