МУ-О-27 (Дифракционная решетка), страница 3

Сравнить (качественно) полученные результатыс теоретическими.Таблица 3d, мкмmDЛИН, мм/нм∆l, мм3, 9713, 97220120210Задание 5. Наблюдение дифракции при различном числе щелей.Разрешающая способность решетки пропорциональна числу щелей N (см. формулу 6).Чем больше N, тем более узкие спектральные линии. Как отмечалось выше, между главнымимаксимумами имеются слабые побочные максимумы (N-2 побочных между каждой паройглавных максимумов).

При большом N они сливаются, образуя слабую засветку, которая вработе не наблюдается.В лабораторной работе можно наблюдать следующие явления при уменьшении N.Спектральные линии расширяются, при этом линии разного цвета (различной длины волны)сливаются. При малом N становится возможным наблюдение побочных максимумов, числокоторых уменьшается при уменьшении N.

Для этого проделать следующий опыт.1. Включить ртутную лампу.2. Снять с оптической скамьи рейтер с двумя решетками и установить рейтер с переменной щелью (номер 4, используется также в работе О-26). При этом щель должна быть обращена в сторону наблюдателя.3. Вставить дифракционную решетку с периодом 20 мкм (номер 2) в направляющие сзадней стороны щели.4. Ширину щели можно изменять винтом. Установить ширину в несколько мм, прикоторой «работает» несколько сотен щелей дифракционной решетки.

При этом можно наблюдать отдельные спектральные линии.5. Наблюдать изменения дифракционной картины при уменьшении ширины щели(очень плавно изменять ширину, когда она мала). Проделать опыт несколько раз. Результатынаблюдений записать в отчет.6. Вынуть решетку. Снять со скамьи рейтер.Задание 6. Наблюдение дифракции на двумерной решетке.1. Включить красный светодиод (другие лампы выключены).2. Решетку (номер 5) держите рукой перед глазом и наблюдайте дифракцию. Сделатьвывод, одинаковые ли периоды у этой решетки.Задание 7. Ознакомиться с отражательной решеткой и определить ее период.В качестве демонстрационной отражательной решетки мы используем компакт-дискдля цифрового воспроизведения информации (номер 3).

На поверхности диска имеются ровные участки и выступы различной длины, которые соответствуют двоичным 1 и 0. Выступыобразуют спиральную дорожку. Информация считывается лазерным лучом, который удерживают на дорожке. Расстояние между дорожками есть период решетки d.1. В отраженном свете наблюдайте спектр лампы накаливания, изменяя угол наклонадиска.

Спектр будет более четким, если дорожки параллельны нити лампы.2. Измерить расстояние между дорожками. При этом решаем обратную задачу: зная λ,и измеряя sinϕ, находим по формуле (1) период. Измерения удобнее делать не в отраженном,а в проходящем свете (у диска имеется небольшой полупрозрачный участок зеленого цвета).3. Включить ртутную лампу. Держать диск перед глазом так, чтобы дорожки быливертикальны. В спектре лампы лучше всего видна зеленая линия с длиной волны 546 нм. Использовать ее для измерения.

Величину sinϕ удобно найти следующим образом. Изменяярасстояние d от экрана до решетки, добиться совмещения зеленой линии экрана и измеритьd. Затем измерить расстояние l от щели до края экрана и вычислить по формуле (9) sinϕ. Далее по формуле (1) найти период. Зная период, оценить число дорожек на диске. Результатыизмерений представить в таблице 3.Таблица 3LldЧисло дорожекsinϕПримечание: в таблице 1 строка.Примечание.

К отчету приложить зарисованные спектры.11КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Что такое дифракционная решетка и ее период?2. Под какими углами наблюдаются главные максимумы?3. Можно ли измерить длину волны, если она больше периода решетки?4. Что такое угловая дисперсия и как она зависит от периода решетки?5. Каким образом можно повысить разрешающую силу решетки?6. Объяснить методику измерения длин волн в данной работе.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА1. Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х т. М.: Наука, 1978. т.

2. 480 с.2. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. 928 с.3. Павлов К.Б. Волновые свойства света. Учебное пособие. М.: МВТУ им. Н. Э. Баумана,1986. 82 с.4. Бутиков Е.И. Оптика. М.: Высш. шк. , 1986. 512 с..