Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
Подождите немного. Документ загружается.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «УФИМСКИЙ ГОСУДАРCТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин
Отчет по лабораторной работе № 4
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ
РЕШЕТКИ
Выполнил:.
Проверил:
2009
Допуск Выполнение Защита
Лабораторная работа № 4
Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
Цель работы: измерить длину световой волны с помощью дифракционной решетки
Принадлежности: дифракционная решетка 1/100, светофильтры, оптическая скамья, шкала
со щелью, линейка, источники света
Краткая теория
Внешний вид установки, для определения длины
световой волны изображен на рис.1. На оптической скамье
может передвигаться пластина, в которой прорезана щель
прямолинейной формы. Под щелью укреплена шкала с
делениями. Щель освещается электрической лампочкой,
между лампочкой и щелью вставляется монохроматический
светофильтр. В другом конце оптической скамьи укреплен
держатель Р, в который вставляется дифракционная решетка.
Если смотреть на освещенную монохроматическим светом
щель через дифракционную решетку, то кроме щели АВ по
бокам видны симметричные изображения ее. Каждое боковое
дифракционное изображение смещено в сторону на величину
ВД
1
= ВД
2
=S. На рис.2 изображены лучи, образующие
изображенные щели, очевидно: tg φ = ВД
1
/R = S/R, где R-расстояние от решетки до щели М.
Так как угол φ мал, то tg φ можно с достаточной степенью точности заменить sin φ = S/R.
Сравнивая последнее выражение с условием главного дифракционного максимума
d sin φ = mλ получаем расчетную формулу:
mR
dS
λ
Для определения λ передвигают шкалу-экран со щелью, добиваясь совмещения дифракционного
изображения первого порядка (m = 1) с каким-нибудь делением шкалы М, отсчитывают
положение шкалы-экрана по шкале оптической скамьи. Затем проделывают измерения для спектра
второго порядка. Для спектра каждого порядка проводить однократные измерения.
Полученные данные заносят в таблицу
R
1
R
2
S
1
S
2
Светофильтр λ
15,1 15,4 1 2 Красный 7-1 662,3
16,5 16,2 1 2 Оранжевый 7-2 606
17 17,1 1 2 Желтый 7-3 588
16,7 16,5 1 2 Зеленый 7-4 598
19,3 19,6 1 2 Голубой 7-5 518
21 21,2 1 2 Синий 7-6 476
24,1 23,8 1 2 Фиолетовый 7-7 419
Рассчитаем длину волны для светофильтров 1 порядка:
1151,0
1001,001,0
λ
3
к
662,3 Нм;
1165,0
1001,001,0
λ
3
о
606 Нм;
117,0
1001,001,0
λ
3
ж
588 Нм;
1167,0
1001,001,0
λ
3
з
598 Нм;
1193,0
1001,001,0
λ
3
г
518 Нм;
121,0
1001,001,0
λ
3
с
476 Нм;
1241,0
1001,001,0
λ
3
ф
419 Нм;
Длины волн светофильтров 2 порядка будут приблизительно равны длинам волн
светофильтров 1 порядка
Вывод: На данной лабораторной работе мы измерили длину световых волн с помощью
дифракционной решетки.