Краткие теоретические сведения. Отчет по лабораторной работе №3

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3

тема

____________________________________________________

____________________________________________________

Преподаватель __________ ______________

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ____________ ________________ __________ _____________

номер группы подпись, дата инициалы, фамилия

Красноярск 2014

Цель работы: изучение дифракции света на одномерной решётке, измерение длины световой волны.

Оборудование: оптическая скамья, источник света, дифракционная решётка, набор светофильтров, экран, линзы.

Краткие теоретические сведения.

Одномерная дифракционная решётка представляет собой ряд прозрачных параллельных щелей (штрихов) одинаковой шириной, разделённых равными непрозрачными промежутками. Сумму размеров прозрачного и непрозрачного участков принято называть периодом, или постоянной решетки d: .

Период решётки связан с числом штрихов на одном миллиметре n соотношение: .

Общее число штрихов решётки N равно: , где - длина решётки.

Дифракционная картина на решётке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех N щёлей, т.е. дифракционная решётка осуществляет многолучевую интерференцию когерентных пучков света, идущих от всех щелей.

За решёткой в результате дифракции лучи будут распространяться по разным направлениям. Так как щели находятся на одинаковых расстояниях друг от друга, то разности хода ∆ вторичных лучей, образующихся согласно принципу Гюйгенса-Френеля и идущих от соседних щелей в одном направлении φ, будут одинаковы в пределах всей решётки и равны:

Главные максимумы расположены симметрично относительно центрального, или нулевого, с m=0, соответствующего лучам света, прошедшим через решетку без отклонений, называют условием главных максимумов на решетке.

Каждая щель также образует свою дифракционную картину. В тех направлениях, в которых одна щель дает минимумы, будут наблюдаться минимумы и от других щелей. Эти минимумы определяются условием:

Эта формула называется условием главных минимумов. Кроме того, в некоторых направлениях световые лучи, посылаемые двумя щелями, будут гасить друг друга, и возникнут дополнительные минимумы, условием которых будет:

.

Обозначим расстояние между серединной нулевого максимума и максимума 1, 2, …m-го порядков, соответственно, а расстояние между плоскостью дифракционной решётки и экраном.- L. Тогда синус угла дифракции:

Ход работы:

Порядок максимума	вправо от “0”,см	влево от “0”,см	‹ ›,см	,нМ
Светофильтр №1 (зеленый)
L1=40.5 см
	3,2	3,2	3,2
	6,6	6,6	6,6
L2=20 см
	1,7	1,7	1,7
	3,3	3,3	3,3
	5,0	5,0	5,0
Светофильтр №2 (красный)
L1= 20 см
	1,9	1,9	1,9
	3,5	3,5	3,5
	5,5	5,5	5,5
L2=15 см
	1,2	1,2	1,2
	2,6	2,6	2,6
	4,1	4,1	4,1

Найдем среднеарифметическое значение длины волны для каждого светофильтра по формуле:

Светофильтр №1 Светофильтр №2

Щель №1 ср=794нМ Щель №1 ср=833,3нМ

Щель №2 ср=816,3нМ Щель №2 ср=840нМ

Вывод: Мы изучили дифракцию света на одномерной решётке, измерили длину световой волны.

Дата добавления: 2015-07-11