Порядок выполнения работы Задание № 1.Изучение дифракции света (Фраунгофера) на прямоугольной щели

Для выполнения этого задания установка должна включать: лазер с питающим устройством; зеркало для изменения направления лазерного луча; диафрагма с раздвижной щелью; экран со шкалой или линейка.

Порядок проведения опыта

1. Включить лазер (лазер включается с разрешения преподавателя).

2. На пути света, идущего от лазера и отраженного от зеркала, установите диафрагму со щелью так, чтобы свет проходил через щель и попадал на экран (линейку).

3. Регулируя ширину щели, получите на экране дифракционную картину такую, чтобы расстояние между минимумами 1-го порядка было не меньше 8-10 мм. Добейтесь достаточной четкости картины.

4. Определите расстояние 2х между минимумами 1-го, 2-го и 3-го порядка. Измерьте расстояние lот щели до экрана.

5. По известным значениям х и l вычислите соответствующие значения tg и sin (cм. рис.3.7).

6. Рассчитайте ширину щели, учитывая, что минимальная освещенность наблюдается по направлениям, удовлетворяющим условию - asin = k. Длина волны лазерного излучения  = 632,8 нм.

7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу №1.

8. Передвиньте экран и повторите опыт еще раз.

Таблица №1

№	l, м	k	2х,см	х, см	tg	sin	а, мм	а	
Средние значения

Задание №2. Определение периода дифракционной решетки

Порядок проведения опыта

1. Включите лазер (лазер включается с разрешения преподавателя). На оптической скамье разместите диафрагму со щелью относительно лазера так, чтобы лазерный пучок проходил через щель. Регулируя ширину щели, уменьшите ширину яркого пятна на экране, а затем добейтесь образования дифракционной картины (на основе явления дифракции Фраунгофера).

2. Поставьте на скамью объектив до экрана. Около объектива расположите диафрагму (держатель) с дифракционной решеткой. Поверните ее так, чтобы совокупность дифракционных максимумов расположилась на экране горизонтально.

3. Измерьте расстояние l от решетки до экрана и расстояние 2х между симметрично расположенными максимумами одного и того же порядка (первого; второго и третьего). Результаты измерений занесите в таблицу №2.

4. Передвиньте экран на 15-20 см и повторите опыт еще раз при новом положении экрана.

5. Из формулы (3.7) определите период дифракционной решетки. Значение sin  = x/(l² + x²)^1/2 . Если l  5x, то sin  x/l. Результаты расчеты занесите в таблицу №2. Длина волны  = 632,8 нм.

Д .р

l

х

2х

Рис.3.8. Схема определения постоянной решетки

Таблица №2

№	l, см	k	2x, м	x, мм	d, мм	dср, мм	d	dср	 = dср / dср

d = d_ср  d_cp =

Задание №3. Определение длины световой волны

Порядок проведения опыта

1. На оптическую скамью поставьте осветитель с лампой накаливания. К осветителю придвиньте диафрагму со щелью.

2. Включите лампу накаливания и получите на экране четкое изображение щели

3. Поставьте на скамью диафрагму (держатель) с дифракционной решеткой и получите на экране дифракционную картину.

4. Измерьте расстояние между симметрично расположенными полосками одинакового цвета в спектрах одного и того же порядка (первого и второго), а также расстояние от решетки до экрана. (Цвет указывает преподаватель). Проделать измерения для другого положения экрана.

5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу №3.

Таблица №3

d, мм	l, см	k	2x, мм	x, мм	, нм	ср, нм	, нм	ср, нм	

  _ср  _ср =