- •Вивчення дифракційних спектрів
- •1 Теоретична частина
- •1.1 Вихідні положення хвильової оптики
- •1.2 Дифракція світла
- •1.2.1 Поняття про дифракцію
- •1.2.2 Дифракція плоских хвиль на вузькій щілині
- •1.2.3 Дифракція плоских хвиль на дифракційній решітке
- •2.4 Порядок проведення вимірів
- •Приклад розрахунку
- •Контрольні запитання
- •Література
- •2.5 Опрацювання результатів вимірів
2.5 Опрацювання результатів вимірів
Обчислите xсер по формулі:
,
а далі розрахуйте для кожної лінії: .
По формулі (8) зробіть розрахунок довжин хвиль лінійчатого спектра ртуті (l = 1900 нм).
Знайдіть похибки вимірів. З формули (1) показати, що середньоквадратична похибка у визначенні
може бути обчислена по формулі:
.
Оцінки показують що другій і третій доданки під знаком кореня на два порядки менші в порівнянні з першим, тому ними можна знехтувати. У результаті:
,
де:
.
Приклад розрахунку
y = 250 мм; l = 1900 нм.
Колір лінії |
Порядок спектра |
|
x зліва, мм |
x справа, мм |
x сер, мм |
|
сер, мм |
||||
жовтий |
k = 1 |
xі |
82 |
81 |
83 |
81 |
84 |
80 |
81,8 |
0,3110 |
590,9 |
|
0,2 |
0,8 |
1,2 |
0,8 |
2,2 |
1,8 |
|
|
|
||
|
0,04 |
0,64 |
1,44 |
0,64 |
4,84 |
3,24 |
(xi)2=10,9 |
|
|||
.
ср = 1900 0,311 = 590,9 нм.
нм.
= (590,9 2 4,4) нм.
Контрольні запитання
Що таке явище дифракції?
Сформулюйте принцип Гюйгенса - Френеля.
Виведіть умови виникнення інтерференційних максимумів і мінімумів при дифракції на вузькій щілині.
Виведіть формулу дифракційної решітки.
Відстань між штрихами дифракційної решітки ℓ= 5 мкм, На решітку падає нормально світло з довжиною хвилі 0,56 мкм. Максимум якого найбільшого порядку дає ця решітка?
На дифракційну решітку падає паралельний пучок білого світла. Спектри другого і третього порядку частково накладаються один на одного. На яку довжину хвилі в спектрі другого порядку накладається фіолетова межа (= 400 мкм) спектра 3-го порядка?
Література
Михайленко В.І., Білоус В.М., Поповський Ю.М. Загальна фізика, 1994 - С. 328-334.
Савел’єв I.В. Курс загальної фізики. Т. 2. , 1978. - Гл. 18. - С. 372-406.
