С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ

С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ

Цель работы: Ознакомление с явлением дифракции света, устройством и теорией дифракционной решётки и экспериментальное определение длины волны света.

 

Приборы и принадлежности: оптическая скамья, проекционный фонарь, дифракционная решётка, набор светофильтров.

1. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ И ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Дифракционная решётка представляет собой совокупность большого числа параллельных равноотстоящих друг от друга одинаковых щелей. Расстояние d между одноимёнными краями двух соседних щелей называется периодом или постоянной решётки. d = a+b, где a – ширина щели, b – ширина промежутка между щелями.

Пусть на дифракционную решётку с периодом d падает нормально пучок параллельных лучей монохроматического света. Максимум образуются для углов φ;, для которых выполняется условие главных максимумов: d sinφ_m = ± mλ, m = 0, 1, 2, …. – порядок максимумов и φ_m – соответствующий им угол. Отсюда длина волны: λ= d sinφ_m/m

Пусть x_m – расстояние между двумя изображениями максимумов m -го порядка. Так как sinφ_m= tgφ_m = x_m/2ℓ, то λ= d х_m/(2ℓm) где m = 1, 2,…

1. Порядок выполнения работы

1. Установите один из светофильтров в кассету, расположенную перед линзой проекционного фонаря.

2. Включите лампу проекционного фонаря в сеть напряжением 220 В.

3. Определите положение максимумов на экране, измеряя величины х₁ и х₂ Занесите данные измерений в таблицу.

4. Рассчитайте по рабочей формуле длину волны света в каждом из опытов (постоянная d дифракционной решётки указана на её оправе).

Цвет светофильтра – красный

Расстояние l (мм)	Порядок спектра m	Расстояние между максимумами хm (мм)	Длина волны λ; (нм)	Результат <λ> ± Δλ; (нм)