Лабараторная работа № 4 Вымярэнне даўжыні светлавой хвалі з дапамогай дыфракцыйнай рашоткі

Мэта работы: вымярэнне даўжыні светлавой хвалі для чырвонай і фіялетавай меж спектра з выкарыстаннем дыфракцыйнай рашоткі з вядомым перыядам.

Прыборы і прыналежнасці: прыбор для вызначэння даўжыні светлавой хвалі (мал. 237, а), лямпа напальвання, дыфракцыйная рашотка, штатыў.

Разліковая формула

Калі глядзець на лямпу напальвання скрозь рашотку і шчыліну ў чорным экране, то на экране можна назіраць па абодва бакі ад шчыліны дыфракцыйныя спектры 1, 2, 3-га і г. д. парадкаў.

Даўжыня хвалі дыфракцыйнага максімуму першага парадку: 

дзе d — шырыня шчыліны, L — адлегласць ад дыфракцыйнай рашоткі да экрана, l — адлегласць ад цэнтра шчыліны на экране да адпаведнага дыфракцыйнага максімуму (мал. 237, б).

Парадак выканання работы

1. Устанавіце экран на адлегласці L ~ 45—50 см ад дыфракцыйнай рашоткі. Уключыце лямпу і размясціце яе за экранам са шчылінай (гл. мал. 237). Дамажыцеся найлепшых умоў бачнасці спектра. 

2. Вымерайце адлегласць L 3—5 разоў, разлічыце сярэдняе значэнне 〈L〉. Вынікі вымярэнняў і вылічэнняў занясіце ў табліцу.

3. Вымерайце адлегласці ад цэнтра шчыліны на экране да чырвона-
га l_ч і фіялетавага l_ф краёў спектра. Гэтыя адлегласці вымерайце 3—5 разоў справа і злева ад шчыліны на экране. Разлічыце сярэднія значэнні 〈l_ч〉 і 〈l_ф〉. Вынікі занясіце ў табліцу.

4. Разлічыце перыяд d рашоткі. Запішыце яго ў табліцу.

5. Вылічыце па формуле даўжыню хвалі для чырвонай 〈l_ч〉 і фія­ле­тавай 〈l_ф〉 меж спектра.

6. Разлічыце адносную і абсалютную хібнасці вымярэнняў даўжынь хваль:, 

7. Запішыце значэнні даўжынь хваль і адноснай хібнасці іх вымярэння. 

Табліца вымярэнняў і вылічэнняў

№ доследу

3—5 доследаў

Сярэдняе

Кантрольныя пытанні

1. Чаму нельга атрымаць геаметрычны (светлавы) прамень, памяншаючы да нуля шырыню шчыліны?

2. У якім парадку ідуць асноўныя колеры ў дыфракцыйным спект­ры? Ці супадае гэты парадак колераў у вясёлцы?

3. Як зменіцца характар дыфракцыйнага спектра, калі выкарыстаць дыфракцыйную рашотку з перыядам, у два разы большым, чым у вашым эксперыменце? У два разы меншым? 

Вывады

Суперзаданне

Накіруйце прамень ад крыніцы святла на працоўную паверхню кампакт-дыска. Намалюйце, апішыце і растлумачце назіраемую карціну ў адбітым ад кампакт-дыска святле.