Порядок виконання завдань. Підготовка до експерименту

Підготовка до експерименту

Явище інтерференції дає змогу досить точно визначити довжину хвилі світла. З цією метою найзручніше використовувати інтерференцію світлових пучків, які утворюються після проходження світла крізь дифракційну гратку. Світлові пучки, що пройшли крізь гратку, збираються опуклою лінзою в різних точках екрана фокальної площини й інтерферують (мал.). Внаслідок цього на екрані утворюються або темні або світлі смуги, якщо діафрагма виготовлена у вигляді щілини, або круглі плями, якщо діафрагма має форму круглого отвору Як відомо, умовою максимуму в інтерференційній картині, яка утворюється в наслідок дифракції світла, є рівність різниці ходу пучків світла цілому числу довжин хвиль: , звідки , d – стала дифракційної ґратки, що дорівнює ширині прозорої і непрозорої частин ґратки. Якщо ширина прозорої ґратки дорівнює а, а непрозорої частини, яка розділяє щілини - b, то . Більшість дифракційних ґраток промислового виробництва мають спеціальні позначення сталої ґратки. Так, якщо гратка має позначення 1:100, то це означає, що її стала дорівнює 0,01 мм. Літера k у формулі відповідає порядку лінії при підрахунку інтерференційних смуг від центральної світлої смуги. Коефіцієнт k може мати лише цілі значення: k = 0; 1; 2..., але кількість смуг для кожної дифракційної ґратки обмежена тим, що змінюється від 0 до 1.

Кут - це кут між центральним променем і напрямом на ту чи іншу смугу інтерференційної картини. Оскільки ці кути, як правило, невеликі, то для вимірювань і розрахунків зручніше користуватись функцією тангенса. Для малих кутів . Для визначення тангенса кута потрібно виміряти відстані від ґратки до екрана і від центра інтерференційної картини до обраної світлої смуги . Якщо дифракційну гратку вставити в рамку і спрямувати лінійку на ввімкнену електричну лампу, то на фоні екрана з поділками можна побачити спектри білого світла у вигляді райдужних смуг по обидва боки від щілини. Кожен колір одержаних спектрів знаходитиметься на деякій відстані від щілини. Саме це і потрібно виміряти для розрахунків. Отже, робочою формулою для розрахунків буде:

1. Ознайомтеся з установкою. Визначте сталу дифракційної ґратки.

Пристрій для визначення довжини хвилі складається: 1. лінійки 1 з поділками, закріпленої в штативі; 2. екрана 2 3. вузька щілина 3 4. поділки 4 5. рамка 5 6. дифракційна ґратка 6. Роль лінзи при спостереженні інтерференційної картини відіграє кришталик ока.  

2. Вставте дифракційну гратку в рамку і спрямуйте лінійку на джерело світла.

3. Спостерігаючи щілину крізь дифракційну гратку, оберіть таке положення прикладу, за якого інтерференційна картина буде найяскравішою.

Дата добавления: 2015-10-13