4.02 дисперсия электронов. 4.02 - Дисперсионная и разреш. способность призмы и дифракц. Дисперсионная и разрешающая способность призмы и дифракционного спектрометра Цель работы
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
Эксперимент 2. Получение дисперсионной кривой призмы. 1. Установите призму на столике гониометра в положении, соответствующем минимальному углу отклонения параллельного пучка от первоначального направления – симметричная установка призмы. Для этого необходимо развернуть зрительную трубу примерно на угол  по отношению к нулевому отсчету по угломерному устройству  . Слегка поворачивая столик с призмой и зрительную трубу, добейтесь четкого изображения линий спектра. Далее, аккуратно поворачивая столик с призмой в одном направлении, проследите за движением спектральных линий. При определенном угле падения световых лучей на призму наблюдаемая спектральная линия останавливается в поле зрения окуляра, а затем начинает двигаться в обратную сторону. Положение призмы в момент остановки наблюдаемой линии соответствует углу наименьшего отклонения луча  .2. Проведите измерения, необходимые для определения показателей преломления оптического стекла призмы для длин волн различных линий спектра ртути. Результаты измерений занесите в таблицу 3. Таблица 3.
3. Используя данные измерения таблицы 3, рассчитайте по формуле (22) показатель преломления  материала призмы для всех длин волн видимого спектра ртути. Результаты расчета внесите в таблицу 3. Оцените абсолютную и относительную погрешности косвенного измерения . По полученным данным постройте дисперсионную кривую призмы  4. По дисперсионной кривой рассчитайте дисперсию материала призмы  вблизи точек на графике  , соответствующих синей и желтой линиям видимого спектра ртути. Для этого в области коротких (синяя линия) и длинных (желтая линия) волн проводятся касательные к кривой , как показано на рис. 8, и определяются тангенсы углов е наклона  . В данном анализе дисперсионной кривой  - и это есть дисперсия оптического стекла в различных диапазонах длин волн  .INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Администратор\\Рабочий стол\\makogina\\media\\image9.jpeg" \* MERGEFORMATINET  Рис. 8. Примерный вид дисперсионной кривой призмы. 5. Рассчитайте по формуле (28) угловую дисперсию призмы  для разных длин волн видимого спектра ртути. Постройте график зависимости  .6. По формуле (29) рассчитайте разрешающую способность призмы  , необходимую для разрешения всех видимых линий в спектре ртути. Полученные данные сравните с теоретическими значениями разрешающей способности призмы для длин волн вблизи синей и желтой линий спектра.7. Проведите сравнение экспериментальных и теоретических значений полученных спектральных характеристик, а также свойств дифракционной решетки и призмы в качестве диспергирующих элементов. Контрольные вопросы 1. Для чего используют спектральные приборы? Как они классифицируются? 2. На каких физических принципах основано действие спектральных приборов? 3. Сформулируйте физический смысл и дайте определение наиболее важным характеристикам спектральных приборов. 4. Объясните принцип действия дифракционной решетки. Дайте определения основным характеристикам дифракционной решетки. 5. Как найти угловую дисперсию и разрешающую способность дифракционной решетки? От чего они зависят? 6. Начертите ход световых лучей в призме. Выведите зависимость угла отклонения светового луча призмой от ее преломляющего угла и коэффициента преломления. 7. Как можно определить показатель преломления материала призмы? От чего он зависит? 8. Что называется дисперсией света? Определите виды дисперсии света. 9. Что называется дисперсией вещества? Как найти угловую и разрешающую способность призмы? 10. В чем заключаются недостатки призмы как диспергирующего элемента спектральных приборов? 11. Чем отличаются спектры, полученные с помощью дифракционной решетки и призмы? 12. На каких теориях строится элементарная теория дисперсии? Сформулируйте основные положения элементарной теории дисперсии. 13. Выведите формулу Зельмейера. Какой вид дисперсии описывается формулой Зельмейера? 14. Почему теория дисперсии называется элементарной? В чем ее недостатки? 15. Сформулируйте физический смысл показателя преломления согласно элементарной теории дисперсии. Литература 1.Ландсберг Г.С. Оптика/Г.С. Ландсберг. М.: Физматлит. 2003. С 9-12, 30-33. 2. Королев Ф.А. Теоретическая оптика/Ф.А. Королев. Изд. «Высшая школа», М.: 1966. С288-308. 3. Сивухин Д. В.Оптика/Д.В. Сивухин. М.: «Наука», 1980.С 517-551. 4. Годжаев Н.М. Оптика/Н.М. Годжаев. М.: «Высшая школа»,1977. С. 264-284. 5. Матвеев А.Н. Оптика/А.Н. Матвеев. М.: «Высшая школа», 1985. С. 88-95. 6. Калитеевский Н.И.Волновая оптика/Н.И. Калитеевский. М.; «Высшая школа».1078. с. 110-132. ДИСПЕРСИЯ И РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРИЗМЫ И ДИФРАКЦИОННОГО СПЕКТРОМЕТРА Учебно-методическое пособие к лабораторной работе № 4.2 Владивосток 2014 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Дальневосточный федеральный университет Школа естественных наук Дисперсия и разрешающая способность призмы и дифракционного спектроскопа Учебно-методическое пособие к лабораторной работе № 4.2 по дисциплине «физический практикум» 11200/62 – физика» Владивосток Дальневосточный федеральный университет 2014 УДК 53(076.5) ББК 22.36 Д – 60 Составитель Макогина Елена Ивановна Д – 60 Дисперсия и разрешающая способность призмы и дифракционного спектрометра. Учебно-методическое пособие к лабораторной работе № 4.2 по дисциплине «физический практикум//сост. Е.И. Макогина. Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2014. С – 16. Пособие, подготовленное на кафедре общей физики Школы естественных наук ДВФУ, содержит краткую теорию и методические указания к выполнению лабораторной работы по оптике с целью экспериментального изучения оптического явления дисперсии света и основных характеристик спектральных приборов. Для студентов Школы естественных наук, обучающихся пр специальности 11200.62 – «физика» УДК 53(076.5) ББК 22.36 Учебное издание Составитель Макогина Елена Ивановна Дисперсия и разрешающая способность призмы и дифракционного спектрометра Учебно-методическое пособие к лабораторной работе № 4.2 по дисциплине «физический практикум» В авторской редакции Компьютерная верстка автора Подписано в печать 02. 2014 Формат 60  80/12. Усл. печ. л. 1.0 Уч.-изд. л. 1.0Дальневосточный федеральный университет 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8 Отпечатано на кафедре общей физики ШЕН ДВФУ 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8 |
(по таблице 2)
