Dyfrakcja światła - wyznaczanie stałej siatki

Nasza ocena:

5
Pobrań: 77
Wyświetleń: 938
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Dyfrakcja światła - wyznaczanie stałej siatki - strona 1 Dyfrakcja światła - wyznaczanie stałej siatki - strona 2 Dyfrakcja światła - wyznaczanie stałej siatki - strona 3

Fragment notatki:

Światło jest falą elektromagnetyczną. Z jego falowej natury wynika możliwość dyfrakcji , interferencji i polaryzacji a ponadto, zgodnie z zasadą Huyghensa każdy punkt, do którego dochodzi fala, staje się źródłem nowej fali kulistej.
Zjawisko dyfrakcji ma miejsce przy przejściu światła przez wąską, prostopadłą szczelinę. Szczelina ta, staje się źródłem drgań i wysyła promienie we wszystkich kierunkach - jest to Dyfrakcja - uginanie prostoliniowego biegu promieni. Promienie te mogą się wzajemnie wzmacniać lub osłabiać. Rysunek 1 przedstawia schematycznie zjawisko dyfrakcji światła przy przejściu przez szczelinę.
Rysunek 1
promienie światła
B C
promień załamany α Siatką dyfrakcyjną nazywamy szereg wzajemnie równoległych i leżących w równych odstępach szczelin. Załóżmy że szerokość szczeliny równa jest „a”, natomiast jej odległość od następnej szczeliny oznaczmy jako „b”. Suma dwóch poprzednich wielkości (a + b) jest stałą siatki dyfrakcyjnej . Zazwyczaj siatkę dyfrakcyjną stanowi szereg rys na szkle, przestrzenie między rysami spełniają rolę szczelin. Światło padające na siatkę doznaje ugięcia na każdej szczelinie i w płaszczyźnie ogniskowej soczewki zbierającej daje maksima (prążki) podobnie jak w przypadku pojedynczej lub podwójnej szczeliny. Maksima promieni ugiętych są szczególnie wyraźne gdy promienie wychodzące ze wszystkich szczelin wzmacniają się, ma to miejsce gdy różnica między drogami promieniami wychodzących ze szczelin (BC) jest równa k * λ czyli dla kąta określonego wzorem k * λ = d * sin(α)
gdzie d = a + b - stała siatki dyfrakcyjnej , λ - długość fali.
Dla światła monochromatycznego uzyskuje się obraz dyfrakcyjny w postaci szeregu jasnych prążków rozłożonych symetrycznie po obu stronach prążka centralnego leżącego na przedłużeniu wiązki padającego światła. W przypadku światła niemonochromatycznego uzyskamy prążki barwne, nakładające się na siebie wraz ze wzrostem rzędu .
Przeprowadzono doświadczenie które miało na celu wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej. Do pomiaru użyto zestawu (patrz rys.2) składającego się z jednolitego źródła światła (żółtego dubletu sodu) , dwu soczewek ,siatki dyfrakcyjnej oraz okularu.
Rysunek 2 źródło światła soczewki
siatka dyfrakcyjna
stolik spektrometru okular Następnie obracając lunetą względem osi przyrządu doprowadzano do pokrycia linii krzyża pomiarowego z kolejnymi prążkami dyfrakcyjnymi, notując wartości kątów dla trzech kolejnych prążków z każdej strony (tzn. z lewej oraz prawej).


(…)

…, uśrednijmy wyniki za pomocą średniej ważonej: d w = Σ w i * d i / Σ w i gdzie waga w i = 1/(Δd i) 2 . Natomiast maksymalny błąd średniej ważonej uzyskamy uprzednio stosując wzór:
Δd = Σ | w i * Δd i | / Σ w i Schemat obliczeń ilustruje poniższa tablica ( wartości są zaokrąglone do dwóch miejsc po przecinku !!!):
i
d i Δd i w i w i * d i w i * Δd i 1
5368
351
0.00
0.04
0.00
2
5400
146
0.00
0.25
0.00
3
5156…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz