2.4. Методика работы на спектрогониометре

2.4.1. Отъюстировать гониометр.

2.4.2. Для юстировки коллиматора поворотом маховичка 6,17, расположенного сбоку коллиматора, добиваются того, чтобы щель оказалась в его фокальной плоскости. Маховичок 6,17 поворачивается до тех пор, пока ноль связанного с ним нониуса отсчетной шкалы 4,19, расположенной с противоположной стороны коллиматора, не окажется против нулевой отметки на шкале.

2.4.3. Юстировка зрительной трубы состоит в установке отсчетного визира в фокальной плоскости объектива и окуляра. Установка креста нити в фокальной плоскости окуляра осуществляется поворотом венчика 8 окуляра до получения его четкого изображения. Установка креста нити в фокальной плоскости объекта достигается поворотом мохавичка 6,17, расположенного сбоку зрительной трубы, до тех пор, пока ноль связанного с ним нониуса шкалы 4,19 не встанет против отметки.

2.4.4. С помощью винтов 13,15 добиться, чтобы оптические оси коллиматора и зрительной трубы располагались на одной прямой.

2.4.5. Установить горизонтально столик гониометра и поставить на него дифракционную решетку перпендикулярно оптической оси прибора.

2.4.6. Измерить углы дифракции для всех спектральных линий первого и второго порядков. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица 2.1

Результаты измерений угла дифракции для всех спектральных линий-цветов спектра первого и второго порядков

№	Линии цветов спектра					К	d,мм	N

2.4.7. Используя эталонные значения длин волн излучения ртути: _желт.1 = 0,5791 мкм, _желт.2= 0,5770 мкм, _зел.= 0,5461 мкм, _син. = 0,4358 мкм - вычислить период дифракционной решетки, угловую дисперсию и разрешающую способность для двух порядков. Для нахождения числа щелей решетки необходимо измерить ее ширину.

2.5. Описание установки дифракционной решетки на оптической скамье

Дифракционная решетка как спектральный прибор позволяет делать анализ состава излучения по длинам волн. Используемая в работе для этой цели установка весьма проста (рис 2.5).

На оптической скамье, выполненной в виде линейки на штативе, перпендикулярно к ней располагается дифракционная решетка.

Вдоль скамьи можно перемещать экран с отверстием и шкалой под ним. Если на щель направить свет от исследуемого источника и посмотреть на нее через дифракционную решетку, то на экране увидим дифракционное изображение щели. Принципиальная оптическая схема установки дана на рис.2.5. Ось направлена вдоль экрана перпендикулярно к оптической скамье.

Рис. 2.5. Общий вид установки для изучения характеристик дифракционной решетки с помощью оптической скамьи:

1 - рейтер, 2 - фонарь осветителя, 3 – светофильтр, 4 – щель, 5 – шкала для измерений расстояний между изображениями дифракционных максимумов, 6 – дифракционная решетка, 7 – фиксирующий винт, 8 – оптическая скамья, 9 – винт фиксирования рейтера на оптической скамье, 10 – шкала для измерения расстояний между оптическими частями системы, 11 – понижающий трансформатор для питания лампы осветителя.

Рис. 2.5. Принципиальная оптическая схема установки для изучения дифракции света на оптической скамье с помощью решетки

Условие для главных максимумов при дифракции на решетке дается равенством 2.2.. Поскольку в опыте углы дифракции малы, ибо расстояние Z между решеткой и экраном (линейка с щелью) значительно больше расстояний x₁ и x₂ между центральным и боковыми максимумами первого и второго порядков, то sin_k можно заменить на tg_k = x_k /z Из условия 2.2. при такой замене получим расчетную формулу для длины волны

(2.9)

где d-период дифракционной решетки (d=1:100).

к- порядок спектра (если первое радужные полосы от щели в обе стороны, то к=1, если вторые по порядку расположения от щели, то к=2 и.т.д.).

х₁ и х₂- это расстояния от щели до рассматриваемого цвета по обе стороны щели.