Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки

Теория.

Пусть на дифракционную решетку падает пучок белого света. Вследствие дифракции прошедший через решетку свет будет распространяться по всевозможным направлениям. Для каждой пары щелей будет иметь место следующее.

В точке 0 поставленного за решеткой экрана разность хода лучей любого цвета будет равна нулю, здесь будет центральный, нулевой максимум- белая полоса 0.

В точке экрана, для которой разность хода фиолетовых лучей равна длине волны этих лучей, лучи будут иметь одинаковые фазы; здесь будет максимум – фиолетовая полоса Ф.

В точке экрана, для которой разность хода красных лучей равна длине волны этих лучей, лучи будут иметь одинаковые фазы, здесь будет максимум – красная полоса К.

Между точками Ф и К распложаться максимумы всех остальных составляющих белого цвета в порядке возрастания длины волны.

Образуется непрерывная цветная полоса – действительное изображение дифракционного спектра 1-го порядка. Таким образом, дифракционную решетку мы можем использовать для исследования белого света и установления сложности его состава.

Из чертежа видно, что , где d – постоянная решетки.

Оборудование: Прибор для определения световой волны, дифракционная решетка.

Порядок проведения работы.

1. Вставить дифракционную решетку в рамку продольной линейки прибора.

2. Экран со шкалой установить на конце продольной линейки.

3. Перемещением экрана со шкалой по продольной линейки добиться наиболее четкого изображения на экране спектров 1-го порядка.

4. Отсчитать на шкале смещение от щели до середины красной части спектра .

5. Отсчитать на шкале смещение от щели до середины фиолетовой части спектра .

6. Измерить расстояние b от решетки экрана.

7. Из формулы принимаем ; k=1 получается значение длин волн: ; .

8. Повторить наблюдения и измерения для других расстояний между экраном и решеткой.

9. Результаты всех измерений и вычислений занести в таблицу.

№ опыта	Постоянная решетки d, мм	Расстояние от экрана до решетки b, мм	Красная часть спектра	Фиолетовая часть спектра
Смешение мм	Длина волны в мм	Погрешность	Смешение ,мм	Длина волны в мм	Погрешность

Чертеж.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Что называется дифракцией света?

2. Какие методы применяются при решении дифракционных задач?

3. Что называется дифракцией Френеля и дифракцией Фраунгофера?

4. При каком условии две близкие спектральные линии считаются «полностью разрешенными»?

Лабораторная работа №15.