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.