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
, ,