Потапу 1. Измерение длины световой волны с помощью прозрачной дифракционной решетки

• Название: Измерение длины световой волны с помощью прозрачной дифракционной решетки
• Дата: 07.03.2022
• Размер: 134 Kb.
• Имя файла: Потапу 1.doc
• Тип: Отчет; #385599

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Отчёт по лабораторной работе

По дисциплине: Физика.

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Измерение длины световой волны с помощью прозрачной дифракционной решетки

Выполнил: студент гр. ТО ______________ /Потапов С.А./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель: ____________ /Фицак В.В./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}


Санкт-Петербург

2005 год.

Общие теоретические сведения:
Интерференция- явление перераспределения волны в результате наложения когерентных волн.

Когерентными называют две электромагнитные волны одинаковой частоты, если разность их фаз не зависит от времени.

Дифракция электромагнитных волн- совокупность явлений, наблюдаемых при распространении электромагнитных волн в среде с резко выраженными неоднородностями.

Когерентные колебания – это колебания с одинаковой частотой и постоянной во времени разностью фаз.

Длина волны – это расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.

Дифракционная решётка – это прозрачная пластина с нанесёнными параллельными непрозрачными штрихами равной ширины b (рис. 1). Между штрихами

возникают одинаковые прозрачные промежутки – прямоугольные щели шириной a. Величина d = a + b называется постоянной (периодом) решётки.

Дифракционная решётка осуществляет наложение двух процессов: дифракции на каждой отдельной щели и интерференции излучения от всех щелей.

d sin φ = ± kλ₀ (k =0, 1, 2, …)                  (1)

Выражение носит название основного соотношения дифракционной решётки в случае нормального падения света. Оно даёт углы, под которыми наблюдаются максимумы для всех имеющихся в излучении длин волн в каждом порядке k; k - порядок спектра.
Схема хода лучей.




Разность фаз связана с оптической разностью хода: δ= 2πΔ/λ. Разность хода для двух волн, идущих от двух соседних щелей под некоторым углом φ, можно выразить:

Оптическая разность хода:

Δ = dsinφ
Условие максимума интерференции: Δ = ± kλ₀ (k =0, 1, 2, … - порядок интерференции)

Для дифракционной решётки уравнение, соответствующее главному максимуму:
d sin φ = ± kλ₀ (k =0, 1, 2, …)
Описание установки.





лампа 1

коллиматор 2

дифракционную решётку 3

гониометр 4

зрительная труба 5

окуляр 6


Расчетные формулы:







d=0,01 мм=

Ход работы.
Т
аблица измерений:
Расчет погрешности
Δλ = Δφ = =

= рад

Δλ = 10⁵∙ 30 Å
Окончательный результат:

Вывод: в данной лабораторной работе была измерена длина световой волны

при помощи прозрачной дифракционной решётки. Полученная погрешность имеет небольшое значение, что говорит об отсутствии грубых ошибок при измерении и вычислении значение.