Wydz.
GGiIŚ
Ledwoń Adam
Lis Sławomir
Zespół 3
Grupa 4
Temat: Dyfrakcja światła na szczelinie pojedynczej
ćwiczenie nr
71
data wykonania
7.04.2011
data oddania
11.04.2011
zwrot do popr.
data oddania
ocena
podpis
Cel ćwiczenia Wyznaczenie natężenia światła obrazu dyfrakcyjnego jednej szczeliny. Obliczenie szerokości szczeliny. Wprowadzenie Zjawisko dyfrakcji i interferencji światła jest następstwem falowego charakteru światła. Powstawanie obrazy dyfrakcyjnego sprowadza się do zasady superpozycji fal wysyłanych z szczeliny. Dyfrakcja światła na pojedynczej szczelinie jest rozpatrywana na podstawie sumowania natężeń fal z wielu części na które `dzielimy' szczelinę. Zakładając że odległość obrazu od szczeliny jest o wiele większa od wielkości obrazu, otrzymujemy wzór na natężenie światła obrazu w punkcie x.
, gdzie Podczas dyfrakcji na pojedynczej szczelinie powstaje charakterystyczny obraz maximum głównego otoczonego o wiele słabszymi maximami pobocznymi. Miejsce występowania maxima natężenia opisuje wzór:
(10)
Zaś miejsca minimum wzór:
(9)
Szerokość szczeliny liczymy ze wzoru:
Pomiary: Układ pomiarowy do mierzenia natężenia światła:
Ze względu na określoną powierzchnię fotodiody krzemowej, otrzymane wyniki będą uśrednione dla jej powierzchni. Da nam to brak teoretycznego zera w minimach i zaniżenie odczytu w maximach.
Długość światła laserowego: 650 nm
Odległość szczelina-fotodioda: l= 968 mm
Odczyty natężenia obrazu:
Położenie fotodiody [mm]
Natężenie światła [j.u.]
-11,2
0,85
-11
0,86
-10,8
0,62
-10,6
0,37
-10,4
0,17
-10,2
0,06
-10
0,02
-9,8
0,05
-9,6
0,25
-9,4
0,56
-9,2
1,04
-9
1,65
-8,8
2,1
-8,6
2,25
-8,4
1,95
-8,2
1,4
-8
0,74
-7,8
0,3
-7,6
0,1
-7,4
0,12
-7,2
0,41
-7
1,22
(…)
… falowego charakteru światła. Powstawanie obrazy dyfrakcyjnego sprowadza się do zasady superpozycji fal wysyłanych z szczeliny. Dyfrakcja światła na pojedynczej szczelinie jest rozpatrywana na podstawie sumowania natężeń fal z wielu części na które `dzielimy' szczelinę. Zakładając że odległość obrazu od szczeliny jest o wiele większa od wielkości obrazu, otrzymujemy wzór na natężenie światła obrazu…
… zakresie mikroamperomierza użytego w ćwiczeniu).
Wykres natężenia światła w zależności od położenia na obrazie:
Wykres natężenia światła w zależności od położenia na obrazie w skali logarytmicznej:
Wnioski:
Ćwiczenie potwierdziło słuszność twierdzeń dotyczących dyfrakcji światłą na pojedynczej szczelinie. Wszelkie niedokładności są związane z określoną powierzchnia fotodiody i jej dużą czułością…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)