Порядок виконання роботи

Схема лабораторної установки представлена на рис. 1 Промінь лампочки 1 освітлює щілини дифракційної решітки 2 так, що у просторі за решіткою утворюються мінімуми та максимуми інтенсивності, спостерігати які можна на екрані 3.

Рисунок 1

Завдання 1. Визначити довжину хвилі світлового випромінювання.

1. Виміряти відстань від дифракційної решітки до екрану L.

2. Вибрати колір, який найкраще видно. Зафіксувати в зошиті положення максимумів 1-го, 2-го, …,5-го порядків. Виміряти відстань між максимумами 1-го, 2-го, …,5-го порядків 2 x₁ , 2 x₂ ,…, 2 x₅. Якщо кут φ малий, то буде виконуватись умова

. (3)

3. При цьому формула (2) може бути записана у вигляді

. (4)

Позначимо через величину

, (5)

тобто

. (6)

4. За формулою (5) розрахувати . Дані занести в таблицю 1.1.

5. Експериментальні результати представити в графічному вигляді . Згідно формули (5) цей графік повинен бути лінійним. Через експериментальні точки провести найкращу пряму, яка б проходила через максимальну густину точок. По графіку визначити середнє значення довжини хвилі лазерного випромінювання як (рис. 2) за формулою:

, (7)

де (m1, y1) та (m2, y2) дві довільні точки на графіку, але не експериментальні дані з таблиці 1.1.

6. Зробити висновок щодо справедливості умови дифракційного максимуму при дифракції на решітці - формули (3.2): якщо графік лінійний, то формула (3.2) справедлива.

Таблиця 1.1

m	x i , мм	yi, мм	d, мм	L, мм	, нм
1
…
5

Рисунок 2

7. Розрахувати відносну похибку вимірювань Е за формулою

. (8)

Абсолютні похибки величин , , визначити за формулами:

,

де ; (9)

,

де , ; (10)

,

де , . (11)

8. Оцінити абсолютну похибку вимірювань довжини хвилі  за формулою

, (12)

9. Остаточний результат вимірів довжини хвилі представити у вигляді:

. (13)

Порівняти одержаний результат з табличним значення (додаток Ж).

Завдання 2. Визначити невідомий період іншої дифракційної гратки.

1. Вставити дифракційну решітку з невідомим періодом.

2. Вибрати максимуми того самого кольору, що і у завдані 1, який добре видно.

3. Змінюючи відстань між решіткою та екраном, виміряти відстань між вибраними максимумами при цих відстанях 2 x₁ , 2 x₂ ,…, 2 x₅.

Таблиця 2.1

№ п/п	m	, нм	x i , мм	L, мм	yi, мм	d, мм
1
…
5

4. З формули (4) знаходимо

5. За даними таблиці 2.1 будуємо графік залежності L(y). За формулою

знаходимо значення невідомого періоду.