Физика (2-я часть). Лабораторная работа №4. Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера.

1. Цель работы

Исследовать явление дифракции электромагнитных волн. С помощью дифракционной решетки проходящего света измерить длины электромагнитных волн видимого диапазона

3. Описание лабораторной установки

Установка состоит из источника света “И”, щели “Щ”, линзы “Л1”, дифракционной решетки “Р”, линзы “Л2” , экрана “Э” и светофильтра “Ф” (рис.3). Щель служит для формирования спектральных линий, разрешенных между собой и придания им формы, подобной форме щели. Линза “Л1” предназначена для устранения расходимости светового пучка и получения резкого изображения спектра на экране. Линза “Л2” фокусирует параллельные лучи, идущие от решетки. Экран расположен в фокальной плоскости линзы “Л2”.

Для определения длины волны используется формула (3).

При этом поступают следующим образом. На экране измеряют расстояние l от центра дифракционной картины до центра максимума порядка m. Это расстояние делят на фокусное расстояние линзы “Л2”. Полученное отношение равно тангенсу угла дифракции j. Отсюда

Для выделения монохроматического излучения используют светофильтр.

4. Задание

1. Выбрать линзу “Л2”, задав фокусное расстояние L от 25 до 35 см.
2. Получить интерференционную картину на экране.
3. Установить красный светофильтр. Измерить расстояние l1 от середины максимума первого порядка до середины центрального максимума по шкале экрана. Записать полученное значение в отчет по лабораторной работе.
4. Повторить измерения для максимума второго порядка.
5. Установить фиолетовый светофильтр. Повторить п.2 и п.3 для фиолетового света.
6. По формуле (4) рассчитать углы дифракции первого и второго порядков для красного и фиолетового цвета.
7. По формуле (3) рассчитать длины волн фиолетового и красного цвета. Период решетки принимается равным 5мкм. Окончательные значения длин волн вычислить как средние арифметические по максимумам первого и второго порядка одного и того же цвета. Внести полученные значения длин волн в отчет по лабораторной работе.
8. Сделать основные выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Максимум какого наибольшего порядка может наблюдаться на данной дифракционной решетке?
2. Дайте понятие дифракции. В чем сущность принципа Гюйгенса- Френеля?
3. Расскажите об устройстве и назначении дифракционной решетки проходящего света.
4. Объясните порядок чередования цветов в спектре, полученном в п.2 Задания.

в архиве отчет (11 страниц)
Оценка:Зачет
Рецензия: Ваша лабораторная работа № 4 проверена. Экспериментальный результат правильный.
Работа зачтена.