Обработка результатов измерений
1. По формуле (4) рассчитать длину волны зелёного света З. Данные занести в табл. 2.
2. Определить относительные погрешности измерений d и λ по следующим формулам:
,
,
где l и D – приборные погрешности измерения этих величин.
Результаты расчётов d, и З (для второго светофильтра) представить в виде:
d dСР ± d, СР ± .
Контрольные вопросы
1. Какова цель данной лабораторной работы?
2. Дать определение дифракции света. Привести примеры.
3. Опишите экспериментальную установку лабораторной работы.
4. Как устроена дифракционная решётка? Перечислить параметры дифракционной решётки.
5. Какую роль играет линза при наблюдении картины на экране от дифракционной решётки?
6. Каково условие образования дифракционных максимумов и минимумов на дифракционной картине?
7. Чем отличаются дифракционные картины при дифракции монохроматического света разных длин волн?
8. Какая картина наблюдается при дифракции белого света?
9. Для каких лучей (красных или зелёных) в спектрах одного порядка углы дифракции больше? Почему?
10. Как в данной лабораторной работе определяют угол дифракции?
11. Почему при возрастании постоянной дифракционной решётки уменьшается расстояние между максимумами?
12. Как изменяется расстояние между максимумами при увеличении расстояния между щелью и дифракционной решёткой?
13. Определите наибольшее число максимумов, которое можо наблюдать на дифракционной картине от дифракционной решётки при дифракции красного и зелёного света?
14. Как влияет на дифракционную картину увеличение числа щелей на единицу длины дифракционной решётки?
15. При наблюдении дифракционной картины в белом свете красная линия (1 660нм) в спектре порядка k наложилась на фиолетовую линию (2 440нм) порядка (k 1). Определить значение k. (Ответ: k 2).
16. Что такое дифракция Френеля?
17. Дайте определение дифракции Фраунгофера.
18. Дайте определение интерференции света. Приведите примеры.
19. Какая картина будет наблюдаться на экране, если убрать светофильтр?
20. Расположить углы дифракции в порядке возрастания, если на одной и той же дифракционной решетке дифрагируют лучи красного, зеленого и фиолетового света.
21. Как зависит угловое расстояние между максимумами от постоянной дифракционной решетки?
22. Как можно использовать дифракционную решетку в качестве спектрального прибора?
Список литературы
Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2004. – 544 с.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. – М.: Изд-во «Академия», 2003. – 720 с.
Селезнёв В.А., Тимофеев Ю.П. Методические указания к вводному занятию в лабораториях кафедры физики. – М.: МИИТ, 2006. – 30 с.
3. Физическая энциклопедия / М.: Советская Энциклопедия, 1988. -Т. 1.
Работа 142
Изучение дифракции света от дифракционной решетки
Цель работы: изучение дифракционной картины от дифракционной решетки в проходящем свете; определение постоянной дифракционной решетки и длины волны монохроматического света.
Приборы и принадлежности: рабочее место студента РМС 3, включающее: оптическая скамья (монтажная плита); источник света (лазер); диафрагма со щелью (дифракционное препятствие); дифракционная решетка, экран с миллиметровой сеткой.