double arrow

Упражнение 2. Определение длины волны света, генерируемого лазером, с помощью наблюдения дифракции Фраунгофера от дифракционной решетки

1. Установите на край скамьи, обращенный к лазеру, рейтер с дифракционной решеткой. Используемая дифракционная решетка имеет 100 штрихов (щелей) на 1 мм своей длины (период решетки =0,01 мм). Решетку обращают к экрану той стороной, на которой имеется надпись о числе штрихов на миллиметр. Включите лазер. 

2. На противоположном по отношению к лазеру крае оптической скамьи поместите экран.

3. Измерьте по экрану расстояние между дифракционными максимумами

1-го и (-1)-го порядков. Измерьте расстояние  от решетки до экрана. Выполните 5 измерений  при различных . Результаты запишите в таблицу 3.

4. Вследствие малости углов дифракции  в условиях работы уравнение

,    (4)

можно переписать в виде:

, =1,2,3,…, (5)

где – расстояние между максимумами -го и (- )-го порядка.

Таким образом, зная расстояние  между 1-м и (-1)-м максимумами можно рассчитать  по формуле:

(6)

Вычислите 5 значений  по измеренным  и . Рассчитайте погрешность  по формуле для погрешностей прямых измерений. Результаты запишите в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты эксперимента и расчетов

№ измерения , см , см , см Среднее значение длины волны , см , см
1      

 

 

2      
3      
4      
5      

 

Контрольные вопросы

1. Какое явление называется дифракцией?

2. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

3. Как может быть учтено действие непрозрачных экранов с отверстиями, установленных на пути пучка света (выбор поверхности σ)?

4. Чем отличается дифракция Фраунгофера от дифракции Френеля?

5. Начертите графики распределения интенсивности на экране при дифракции Фраунгофера от одной щели; дифракционной решетки.

6. Запишите условие дифракционных минимумов при дифракции Фраунгофера от одной щели.

7. Запишите условие дифракционного минимума и максимума при дифракции Фраунгофера от дифракционной решетки.

8. Опишите способы определения длины волны с помощью наблюдения дифракции Фраунгофера от щели и дифракционной решетки.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: