3.2 Хід роботи

Схема лабораторної установки представлена на рис.3.1 Промінь лазера 1 освітлює щілини дифракційної решітки 2 так, що у просторі за решіткою утворюються мінімуми та максимуми інтенсивності, спостерігати які можна на екрані 3.

Рисунок 3. 1

1. Виміряти відстань від дифракційної решітки до екрану L.

2. Зафіксувати в зошиті положення максимумів 1-го, 2-го, …,5-го порядків. Виміряти відстань між максимумами 1-го, 2-го, …,5-го порядків 2 x _{1 ,} 2 x₂ ,…, 2 x₅ . Якщо кут φ малий, то буде виконуватись умова

. (3.3)

При цьому формула (3.2) може бути записана у вигляді

. (3.4)

3. Позначимо через величину

, (3.5)

тобто

. (3.6)

4. За формулою (3.6) розрахувати . Дані занести в таблицю 3.1.

5. Експериментальні результати представити в графічному вигляді . Згідно формули (3.6) 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. 3.2) за формулою:

, (3.7)

де (m₁, y₁) та (m₂, y₂) дві довільні точки на графіку, але не експериментальні дані з таблиці 3.1.

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

Таблиця 3.1

m	x i , мм	yi, мм	d, мм	L, мм	, нм
1			0.032
2
3
4
5

Рисунок 3. 2

4. Розрахувати відносну похибку вимірювань Е за формулою

. (3.8)

Абсолютні похибки величин , , визначити за формулами:

, де ; (3.9)

, де , ; (3.10)

, де , . (3.11)

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

, (3.12)

8. Остаточний результат вимірів довжини хвилі представити у вигляді:

. (3.13)

Порівняти одержаний результат з табличним значення .

Контрольні запитання

1. Яке явище називається дифракцією світла?

2. Що таке дифракційна решітка, для чого вона призначена?

3. Чому дифракційна решітка розкладує світло в спектр?

4. Різниця ходу та різниця фаз при дифракції на дифракційній решітці.

5. Написати умови виникнення дифракційного максимуму інтенсивності при дифракції на дифракційній решітці.