ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

Date: 2015-10-07; view: 454.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С

Лабораторная работа №8

Теория. Параллельный пучок света, проходя через дифракцион­ную решетку, вследствие дифракции за решеткой, распространяет­ся по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интерференционную картину. Максимумы света наблюдаются в 1'очках экрана, для которых выполняется условие

∆ = nλ, (1)

rде ∆- разность хода волн; λ - длина световой волны; n - номер максимума. Центральный максимум называют нулевым; для него ∆= 0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших порядков.

Условие возникновения максимума (1) можно записать иначе:

nλ=d sin φ. Здесь d - период дифракционной решетки;

φ - угол, под которым виден световой максимум (угол дифрак­ции). Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них мож­но принять sin φ =tg φ, а

tg φ = a/ b . Поэтому

nλ=dа/b. (2)

В данной работе формулу (2) используют для вычисления дли­ны световой волны.

Анализ формулы (1) показывает, что положение световых мак­симумов зависит от длины волны монохроматического света: чем больше длина волны, тем дальше максимум от нулевого.

Белый свет по составу - сложный. Нулевой максимум для не­го - белая полоса, а максимумы высших порядков представляют собой набор семи цветных полос, совокупность которых называют спектром соответственно I; II… , порядка.

Получить дифракционный спектр можно, используя прибор для определения длины световой волны (рис. 45). Прибор состоит из бруска со шкалой. Внизу бруска укреплен стержень. Его встав­ляют в отверстие подставки от подъемного столика. Брусок за­крепляют под разными углами с помощью винта. Вдоль бруска в боковых пазах его может перемещаться ползунок с экраном. К концу бруска прикреплена рамка, в которую вставляют ди­фракционную решетку.

Оборудование. 1. Прибор для определения длины световой вол­ны. 2. Подставка для прибора. 3. Дифракционная решетка. 4. Лам­па с прямой нитью накала в патроне со шнуром и вилкой (общая для всех учащихся).