Физика лабораторные работы. Физика лабораторные. Определение длины световой волны при помощи бипризмы френеля (Лабораторная работа 64)
 Скачать 3.25 Mb.
|
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТАВсе детали установки располагаются на оптической скамье. Заключенный в металлическую трубку лазер устанавливается строго горизонтально на неподвижной опоре, закрепленной на оптической скамье. Внимание! Запрещается включать и выключать лазер в отсутствие лаборанта или преподавателя. Помните! Попадание в глаза прямого лазерного излучения опасно для зрения. Всякое самостоятельное перемещение лазера как при включенном, так при выключенном состояниях категорически воспрещается. Лазер 1 (рис. 19.3) служит источником света. Источник света 1, дифракционная решетка 2 и экран 3 находятся на одной прямой. Расстояние между ними измеряется при помощи линейки, расположенной на оптической скамье. Дифракционная картина наблюдается на экране 3. Она состоит из ряда красных и тёмных полосок – дифракционных спектров положительных и отрицательных порядков (условное изображение интенсивности дифракционных спектров 4 ). Для вычисления длины волны излучения необходимо знать расстояние (  ) от решетки до экрана и расстояние ( ) между максимумами симметричных порядков. Каждое боковое дифракционное изображение смещено от центра на величину  .На рис. 19.3 показаны лучи, образующие изображение щели. Очевидно, что  ,где – расстояние от щели до решетки, м.Так как угол  мал, то  , откуда  .Из условия (19.1) имеем  , откуда:  . (19.2)Постоянная решетки (  ) есть величина, обратная числу штрихов, нанесенных на единицу длины дифракционной решетки.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫЗадание: определить длину световой волны при помощи дифракционной решетки. Все величины, полученные в результате измерений и вычислений, внесите в протокол измерений в соответствии с порядком выполнения работы и формой протокола. Включите лазер при помощи сетевого тумблера. Установите экран на таком расстоянии от дифракционной решетки, чтобы на нём получилось четкое изображение дифракционной картины. Измерьте расстояние ( ) от экрана до дифракционной решетки.Измерьте на экране расстояние между серединами симметричных светлых полос  -го порядка (по заданию преподавателя).Подставьте измеренные значения (из п. 3, 4) в формулу (19.2) и вычислите длину световой волны. Повторите измерения (по пунктам 3 – 5) для двух других расстояний .Определите среднее значение длины волны по формуле:  .Сравните результаты измерения длины волны  с номинальным значением длины волны лазерного излучения  .Определите абсолютную и относительную погрешности измерения по формулам:  ,  .Сделайте выводы. |