Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Описание экспериментальной установки и метода
Простейшая одномерная дифракционная решётка представляет собой систему из большого числа N одинаковых по ширине и параллельных друг другу щелей, лежащих в одной плоскости, разделенных непрозрачными промежутками. Ширина щелей - , ширина непрозрачных промежутков - . Величина называется периодом, или постоянной дифракционной решетки. Пусть плоская монохроматическая волна длиной падает нормально на дифракционную решетку (рис.1). За дифракционной решеткой расположим собирающую линзу, в фокальной плоскости которой поместим экран. Световые пучки, посылаемые отдельными щелями в направлении угла , будут интерферировать между собой. Разность хода между двумя параллельными лучами, идущими от симметричных точек соседних щелей, определяется соотношением: (1) Рис. 1
При значении эти лучи, встретившись после прохождения через линзу в т. ее фокальной плоскости, дадут на экране интерференционный максимум. Число называется порядком дифракционного максимума. Направления, удовлетворяющие условию (2) представляют собой направления на главные максимумы. Распределение интенсивности света в дифракционной картине описывается уравнением: . (3) где I0 - интенсивность колебаний в точке с , обусловленная действием одной щели. Условия главных минимумов выражаются соотношением: (4) Интенсивность главных максимумов пропорциональна квадрату числа щелей решетки: (5) где - интенсивность, создаваемая одной щелью в направлении . В тех направлениях, для которых колебания от отдельных щелей взаимно погашают друг друга, получают добавочные минимумы (рис.2). Условия добавочных минимумов: (6) Результирующее распределение показано на рис. 2. Пунктирная кривая дает интенсивность от одной щели, умноженную на . Сплошная кривая соответствует главным максимумам и минимумам, а также добавочным максимумам и минимумам. Основными характеристиками дифракционной решетки являются дисперсия и разрешающая сил Угловая дисперсия: (7) где - угловое расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися по длинам волн на , m - порядок спектра. Разрешающая сила дифракционной решетки: (8) где - наименьшая разница в длинах волн двух наиболее близких разрешаемых спектральных линий ( и ), m - порядок спектра, N - число действующих штрихов решетки. Разрешающая способность определяется критерием Рэлея, согласно которому две близкие спектральные линии считаются еще разрешенными, если максимум (середина) одной из них совпадает с минимумом (краем) соседней. Рис. 2. На оптической скамье установлены осветитель, экран со щелью и дифракционная решетка. Щель освещается монохроматическим светом (для этого в специальный паз на кожухе осветителя ставится светофильтр). Если смотреть на освещенную монохроматическим светом щель через дифракционную решетку (штрихи решетки расположены параллельно щели), то, кроме изображения щели, по бокам видны симметричные дифракционные максимумы. Каждое боковое дифракционное изображение смещено относительно центра на величину (рис. 3, а): . Очевидно, что (9) (, расстояние от решетки до щели). Так как угол мал, можно с достаточной степенью точности заменить на : Рис. 3 Подставив это выражение в условие максимума для дифракционной решетки (), получим рабочую формулу для расчета длины волны : (11) где - порядок спектра ( = 1,2,3,...). Оптическая схема установки приведена на рис 3,6. Цифрами на схеме обозначены: 1 - источник света; 2 - светофильтр; 3 - экран; 4 - дифракционная решетка.
Date: 2015-05-08; view: 538; Нарушение авторских прав |