Физика контрольная работа 2. Лабораторная работа № 2. Отчет по лабораторной работе 2 определение длины волны лазерного излучения с помощью дифракционной решетки
 Скачать 274.14 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Ф  едеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «Пензенский государственный технологический университет» (ПензГТУ) Кафедра «Математика и физика» Цикл Физика ОТЧЕТ по лабораторной работе №2 «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ» Выполнил: ст.гр.20ИВ1бзи Лавров В.Е Проверил: к.т.н., доц. Пакулова Н.К. Пенза 2021 Лабораторная работа № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Цель работы: 1. Изучение явления дифракции света и наблюдение дифракционного спектра. 2. Определение длины лазерного излученияс помощью дифракционной решетки. Приборы и принадлежности: 1. Оптическая скамья. 2. Полупроводниковый лазер. 3. Дифракционная решетка. 4. Экран со шкалой. Описание установки и метода измерений Установка для наблюдения дифракционного спектра состоит (рис. 2) из оптической скамьи 1 с измерительной линейкой, на которой располагаются: полупроводниковый лазер 2; дифракционная решетка 3 и экран 4, с нанесенными на него делениями - шкалой.      Рис.2 Из условия (2) главных максимумов при дифракции на решетке следует, что длина волны света  (4)Таким образом, с помощью дифракционной решетки можно определить длину световой волны. Порядок выполнения работы 1. Задайте вариант работы. Запишите в таблицу 1 период выбранной вами решетки  2. Установить дифракционную решетку на некотором расстоянии (L=0,5...1,3 м) от экрана. 3. Включить полупроводниковый лазер, щелкнув по красной кнопке на его корпусе. 4. Измерить расстояние от центральной полосы нулевого спектра до середины линии спектра первого порядка (вверх -  , вниз -  ).5. Такие же измерения произвести для спектров 2-го порядка. 6. Повторить пункты 4 и 5 для другого расстояния между решёткой и экраном. Обработка результатов измерений 1. Определите для каждой пары симметричных максимумов среднее расстояние  .2. Определите значение тангенса угла отклонения луча от прямолинейного направления:  3. Пользуясь инженерным калькулятором, определите угол отклонения  и синус этого угла (в случае малости угла должно выполняться условие:  ).4. По формуле (4) вычислите длину волны  исследуемой дифракционной линии спектра.5. Вычислите среднее значение длины исследуемой световой волны. 6. Вычислите абсолютные и относительные погрешности как при многократных измерениях. Таблица 1
Контрольные вопросы: Дайте определение дифракции. Укажите условия наблюдения дифракции. Дифракция света – совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями (края экранов, малые отверстия), и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики Дифракция приводит к огибанию световыми волнами препятствий и проникновению света в область геометрической тени Перечислите виды дифракционных решеток. Что такое постоянная или период решетки? Дифракционная решетка — спектральный прибор, служащий для разложения света в спектр и измерения длины волны. Различают прозрачные и отражающие решетки. Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа параллельных штрихов одинаковой формы, нанесенных на плоскую или вогнутую полированную поверхность на одинаковом расстоянии друг от друга. 3. Запишите условие главных максимумов при дифракции на решетке, перечислите величины входящие в него, если возможно, то дайте им определения. 4. Что происходит с дифракционной картиной при изменении числа щелей решетки? С увеличением числа щелей решетки уменьшается количество максимумов в дифракционной картине, но их интенсивность резко возрастает ( интенсивность главного максимума пропорциональна квадрату числа щелей), дифракционная картина становится выразительнее. Что такое лазер? Виды лазеров. В чем заключается принцип работы полупроводникового лазера? Это устройство преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую) в энергию когертного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучеиня Полупроводниковый лазер — твердотельный лазер, в котором в качестве рабочего вещества используется полупроводник. В таком лазере, в отличие от лазеров других типов (в том числе и других твердотельных), используются излучательные переходы не между локализованными уровнями энергии атомов, молекул и ионов, а между разрешёнными энергетическими зонами или подзонами кристалла. Как используется лазер в вычислительной технике? Принципиально достигнутые малые времена переключения делают возможным применение лазеров и комбинаций с лазерами, включая интеграцию в микроэлектронных переключательных схемах ( оптоэлектроника ): в качестве логических элементов (да-нет, или); для ввода и считывания из запоминающих устройств в вычислительных машинах. |
,м
,м
,
,м
, %