Министерство образования РФ
Санкт – Петербургский государственный горный институт

(технический университет)
Кафедра общей и технической физики


ЛАБОРАТОРИЯ ОПТИКИ


РАБОТА 6

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ

ПРОЗРАЧНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ.

Выполнил: студент группы

. ГМ-01-2 Семашко О.Д.

Проверил: Фицак В.В.

САНКТ - ПЕТЕРБУРГ

2003



Краткое теоретическое содержание.
Интерференция- явление перераспределения волны в результате наложения когерентных волн.

Когерентными называют две электромагнитные волны одинаковой частоты, если разность их фаз не зависит от времени.

Дифракция электромагнитных волн- совокупность явлений, наблюдаемых при распространении электромагнитных волн в среде с резко выраженными неоднородностями.

Когерентные колебания – это колебания с одинаковой частотой и постоянной во времени разностью фаз.

Длина волны – это расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.

Дифракционная решётка – это прозрачная пластина с нанесёнными параллельными непрозрачными штрихами равной ширины b (рис. 1). Между штрихами

возникают одинаковые прозрачные промежутки – прямоугольные щели шириной a. Величина d = a + b называется постоянной (периодом) решётки.

Дифракционная решётка осуществляет наложение двух процессов: дифракции на каждой отдельной щели и интерференции излучения от всех щелей.


d sin φ = ± kλ₀ (k =0, 1, 2, …)                  (1)

Выражение носит название основного соотношения дифракционной решётки в случае нормального падения света. Оно даёт углы, под которыми наблюдаются максимумы для всех имеющихся в излучении длин волн в каждом порядке k; k - порядок спектра.
Схема хода лучей.

---

Описание установки.



лампа 1

коллиматор 2

дифракционную решётку 3

гониометр 4

зрительная труба 5

окуляр 6

Расчетные формулы

Удвоенный угол дифракции как разность двух измерений:

2α=α_к-α_к

Основное соотношение дифракционной решетки:

dsin φ = ± kλ₀ (k =0, 1, 2, …)

d=0,01мм постоянная решетки

Результаты измерений и вычислений.

Таблица 1.

Порядок спектра	Измере- ние	Отсчёт угла		2	Δ(2)		sin 	λ (м)
		k	k
k = 1	1 2 3	116,35 116,28 116,27	122,39 122,35 122,32	6,42 6,28 6,15	-0,16 0,01 0,14
Среднее		116,30	122,36	6,60	-0,002	3,15	0,056	5,6*10
k= 2	1 2 3	113,33 113,27 113,30	126,40 126,27 126,22	12,30 12,34 12,36	0,03 -0,01 -0,03
Среднее		113,30	126,29	12,33	-0,002	6,16	0,109	5,5*10
k = 3	1 2 3	110,10 110,16 110,14	129,16 129,20 129,15	19,06 19,00 19,01	-0,04 0,02 0,01
Среднее		110,13	129,17	19,02	-0,002	9,30	0,165	5,5*10

Расчет погрешности

∆λ/λ=∆d/d+

---

(sin)/sin+∆k/k

∆λ/λ= /d+∆*(cos) / sin

∆λ/ = d/d+ctg∆

λ =(λ ∆λ) м

∆λ=2,8E-05

Примеры вычислений

k = 1:

2=128,10-121,40=6,60

=6,60/2=3,15

sin3,15=0,056

λ= d sin/ k

λ=0,00001*0,056/1=5,6*10 м.
Длина световой волны:

λ=0,0056 2,8E-05, м.
Вывод: проделав данную лабораторную работу, я научился определять длину световой волны с помощью прозрачной дифракционной решетки.

---

Смотрите также файлы

• Перечень вопросов для подготовки к зачету.docx

• Институт водного транспорта имени г. Я. Седова.doc

• Напишите ваши варианты ответа на предложенные этически сложные ситуации.docx

• Орта таырып Python тілінде алгоритмдерді программалау.doc

• Руководство программисту 12 Руководство оператору 13 Выводы по работе 14 Список литературы 15.docx