Разность хода волн, идущих в точку наблюдения от соседних излучателей, равна целому числу длин волн

Лабораторная работа № 5

Ознакомление со спектральным прибором - отражательной дифракционной решеткой.

Цель второго упражнения лабораторной работы: ознакомление с работой спектрального прибора (на примере дифракционной решетки) – измерение длин волн в спектре натриевой (ртутной) лампы, экспериментальное и теоретическое определение угловой дисперсии в минус первом и минус втором порядках спектра вблизи желтой линии излучателя.

Теория. При дифракции Фраунгофера максимумы амплитуды суммарного волнового поля системы двух и более излучателей наблюдаются при условии:

разность хода волн, идущих в точку наблюдения от соседних излучателей, равна целому числу длин волн.

При наклонном падении плоской волны на отражательную дифракционную решетку (см. рис. 2) условие наблюдения максимумов в минус первом порядке спектра принимает вид

.(выводим на занятии 06.04.2014)

Рис. 2

Два замечания:

первое – здесь мы отходим от традиционных обозначений, принятых на лекциях и практических занятиях на В-2 потоке в осеннем семестре текущего (2011– 2012) учебного года – для отсчитанного от нормали угла , определяющего направление на максимум ого порядка для волн длиной , в настоящем описании принято обозначение ;

второе – на опыте по лимбу гониометра и шкале оптического микроскопа измеряют (отнюдь не от нормали отсчитанные!) углы , на которых последовательно в каждом порядке спектра наблюдаются максимумы:

–фиолетовый, –зеленый, – первый желтый, – второй желтый (направления на два последних на рис.2 не вполне удачно обозначены ).

Предварительно, конечно, измеряют два угла:

– угол, на котором наблюдается нормаль к решетке и – угол, на котором наблюдается максимум нулевого порядка для всех волн. После этого отсчитанные от нормали углы , и вычисляют по формулам

, ,