В даній лабораторній роботі довжина хвилі оптичного випромінювання (l) визначається за допомогою дифракційної гратки (ДГ). Схема проведення досліду представлена на рис.4, де чорною жирною стрілкою показано лазерний промінь, що падає на ДГ. Результат
дифракції променя на ДГ буде видно на екрані за ДГ у вигляді низки лінійно розташованих яскравих плям, так званих дифракційних максимумів, кожному з яких присвоюється “номер порядку” т, який відраховується від центрального, “нульового” (що лежить на продовженні первинного лазерного променя безпосередньо під ДГ), вправо - як дотатнє число, а вліво - як від’ємне.
Геометричні параметри цього експерименту пов’язані з кроком ДГ і довжи
ною хвилі світла відомим із хвильової оптики виразом:
dSinQm = ml (3)
де d – крок дифракційної гратки. Сенс решти величин, що входять у цей вираз, зрозумілий з рис.4. Скориставшись виразом (3), і виконавши необхідні вимірювання параметрів експерименту, можна обрахувати довжину хвилі світла, генерованого Не-Ne лазером.
|
|
Особливістю виконання цього пункту лабораторної роботи є необхідність самостійного визначення кроку ДГ. Для цього ДГ слід покласти на предметний столик мікроскопу, підклавши під неї листочок білого паперу. Зверху на ДГ покласти лінійку з чіткими міліметровими поділками (бажано, щоб це була металева лінійка). Збільшення мікроскопу вибрати таким, щоб міліметрова поділка лінійки займала якомого більшу частину поля зору мікроскопу (в лабораторній роботі використовується стереоскопічний мікроскоп типу МБС-14 і ця умова виконується при встановленні перемикача діапазонів збільшення на поділку “7”). Порахувавши число штрихів ДГ, яке припадає на міліметрову поділку лінійки (1000 мкм), обрахувати (в мікрометрах, з точністю до третього знаку) крок ДГ.
Зауваження. Для забезпечення якомога більшої точності визначення l, слід забезпечити умови якомога більш точного вимірювання геометричних параметрів експерименту. Для цього відстань від ДГ до екрану має бути не меншою 1 м, а при визначенні числового значення SinQm, (коли на екрані прийдеться вимірювати відстань між нульовим і т -тим дифракційними максимумами) число т слід вибрати якомога більшим (наскільке це дозволять зробити умови експерименту).
Визначивши всі необхідні експериментальні дані, обрахувати значення l. Дати оцінку похибки визначення значення l.