Siatka dyfrakcyjna - ćwiczenie

wiczenie 13. „SIATKA” Temat: Siatka dyfrakcyjna.
Cel: Wyznaczenie staej siatki dyfrakcyjnej. Wyznaczanie dugoci fal widma lampy rtciowej.
Przyrzdy: awa optyczna, ekran ze szczelin, lampy widmowe z ukadem zasilania, siatka dyfrakcyjna.
Literatura: R. Resnick, D. Halliday, FIZYKA, t. II, 43-2, 45-1, 47-2, 47-3.
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, PODSTAWY FIZYKI, t. 4., 36.1 do 36.4, 37.1, 37.7.
I. Metoda pomiaru.
W celu wyznaczania dugoci fal wiata lampy rtciowej za pomoc siatki dyfrakcyjnej musimy najpierw wyznaczy sta d tej siatki. Do tego celu posuymy si rdem wiata o znanej dugoci fali . rdem tym jest na og lampa sodowa, ktra wysya wiato o dugoci fali . Nastpnie okrelamy dugo fali (lub kilku fal) wysyanej przez inne rdo, traktowane jako nieznane (zwykle jest to lampa rtciowa). Pomiary wykonujemy przy pomocy aparatury przedstawionej na rys.1. Ukad skada si ze rda wiata , ekranu E ze szczelin S i siatki dyfrakcyjnej SD. Ekran zaopatrzony jest w podziak milimetrow. Elementy ukadu umocowane s na awie optycznej majcej podziak centymetrow. Ponadto w skad ukadu wchodz lampy widmowe i lampka L owietlajca skal ekranu.
Wizka wiata W ze rda (rys.2) przechodzi przez szczelin w ekranie i pada na siatk dyfrakcyjn, na ktrej ulega dyfrakcji (ugina si). Gdy kt ugicia spenia warunek wzmocnienia interferencyjnego:
(1)
wtedy oko obserwatora rejestruje ugicie wizki U w postaci barwnego prka. Przeduenie tej wizki przecina ekran w punkcie P i obserwator ma wraenie, e prek znajduje si w tym punkcie. Jest to pozorny obraz prka, rzeczywisty obraz tworzy si na siatkwce oka.
Rys 2. Schematyczny bieg wiata w ukadzie pomiarowym.
Kt ugicia wizki jest rwny ktowi jaki tworzy jej przeduenie z kierunkiem wizki W padajcej na siatk a sinus tego kta rwny jest : (2)
D - odlego siatki od szczeliny ekranu. x - odlego pozornego obrazu prka od szczeliny
Uwzgldniajc t zaleno otrzymujemy :
wzr na sta siatki gdy znana jest dugo fali wiata padajcego ze rda:
(3)
b) wzr na dugo fali nieznanego rda gdy znamy sta siatki dyfrakcyjnej:
(4)
Wykonanie i opracowanie wiczenia.
Pomiary wykonujemy w pomieszczeniu zaciemnionym.
... zobacz całą notatkę