Экспериментальная часть

Описание установки:

Для наблюдения спектральных полос и измерения углов дифракции служит спектрометр (рис. 6).

К горизонтальному лимбу с делениями неподвижно прикреплен коллиматор , на концах которого находится линза и щель . Щель расположена в фокальной плоскости линзы. В центре лимба укрепляется решетка . Лимб снабжен нониусом , соединенным наглухо со зрительной трубой, которая вместе с нониусом может вращаться около вертикальной оси (рис. 7).

Порядок выполнения работы:

1. Перед щелью коллиматора ставят зажженную неоновую лампу.

2. Зрительную трубу устанавливают так, чтобы ее оптическая ось совпадала с осью коллиматора; при этом точка перекрещивания нитей, видимых в поле зрения трубы, должна лежать на середине центрального изображения щели коллиматора, имеющего одинаковую окраску со светом неоновой лампы.

3. В поле зрения трубы получают центральный максимум (изображение щели), а справа и слева от него спектры первого, второго и третьего порядков. Наводят, перемещая трубу , точку пересечения нитей сначала на середину желтой линии правого спектра первого порядка, делают отсчет по лимбу и нониусу (в градусах и минутах), потом устанавливают точку пересечения нитей на середине желтой полосы левого спектра первого порядка и снова делают отсчет по лимбу и нониусу. Вычитая из первого показания второе, находят двойной угол дифракции для желтой линии спектра первого порядка неона. Деля его значение на два, находят угол дифракции для спектра первого порядка. Совершенно таким же образом находят углы дифракции и для спектров второго и третьего порядков.

4. Вычисляют длину волны желтого света в спектре неона первого порядка по формуле

,

где – период решетки, равный 0,02 мм;

- порядковый номер спектра, равный в данном случае 1. Аналогично вычисляют и по спектрам второго и третьего порядков.

Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу.

Таблица

Порядковый номер спектра	Отсчет по лимбу и нониусу для правого спектра	Отсчет по лимбу и нониусу для левого спектра	2j	j	l		Δl

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление дифракции?

2. Каким методом можно описать явление дифракции в случаях, обладающих симметрией?

3. Как волновая теория объясняет прямолинейность распространения света?

4. С какой целью доказывается одинаковость площадей зон Френеля?

5. В чем заключаются особенности дифракции света в параллельных лучах?

6. Каким образом осуществляется параллельный пучок лучей в данной работе?

7. Почему спектры, полученные при помощи дифракционной решетки, фиолетовыми концами обращены к центральной полосе? Как объяснить ее происхождение?

8. Сколько всего максимумов (спектров) можно получить с помощью дифракционной решетки?

9. Что такое разрешающая способность дифракционной решетки? Где она применяется?

10. Техника безопасности при выполнении данной работы.