Nr ćwiczenia 302	Data: 23.05.2001	Imię i nazwisko: Marcin Zagórowski	Wydział: Elektryczny	Semestr: II	Gr. E2 Nr w lab. 4
Prowadzący: prof. dr hab. Danuta Wróbel			Przygotowanie:	Wykonanie	Ocena:

WYZNACZANIE STAŁEJ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

1. Wprowadzenie teoretyczne:

Do opisania fali elektromagnetycznej jaką jest światło służy wzór:

gdzie T i λ to okres i długość fali, a ϕ₀ to faza początkowa. Każdego typu fala ( światło również ) ulega dyfrakcji i interferencji, których podstawą do wyjaśnienia jest zasada Huygensa, która mówi, że każdy punkt materii, do którego dochodzi zaburzenie staje się źródłem nowej fali kulistej. Interferencja to nakładanie się dwóch lub więcej fal. W danym punkcie przestrzeni może zajść wzmocnienie lub osłabienie amplitudy, w zależności od różnicy faz nakładających się fal. Warunki interferencji można wyrazić za pomocą różnicy faz Δϕ, jak i przez różnicę dróg ΔS:

maksimum	Δϕ = k 2π
		ΔS = k λ
	minimum	Δϕ = ( 2k + 1 )π
		ΔS = ( k + ½ )λ

Stały w czasie obraz interferencyjny można zaobserwować tylko gdy mamy do czynienia z falami spójnymi, których różnica faz nie zmienia się w czasie.

Powyższe zjawiska zachodzą także dla układu wzajemnie równoległych i leżących w równych odległościach szczelin. Układ taki nazywa się siatką dyfrakcyjną. W siatkach takich szerokość szczelin jest rzędu długości fali, więc natężenie prążków interferencyjnych jest prawie stałe. Zwiększenie liczby szczelin nie wpłynie na położenie maksimów interferencyjnych. Występują one w punktach ekranu, dla których różnica dróg ΔS jest wielokrotnością długości fali. Można więc zapisać związek:

d sinγ = m λ ( m = 1, 2, 3... )

Zwiększenie liczby szczelin wpływa natomiast na kształt maksimów interferencyjnych. Wraz ze wzrostem liczby szczelin maleje szerokość maksimów głównych i pojawia się (N-2) maksimów wtórnych, których natężenie jest bardzo małe. Szerokość kątowa maksimum głównego wyraża się wzorem:

gdzie γ_m oznacza kąt występowania maksimum rzędu m.

2. Wyniki pomiarów:

• Pomiar odchylenia prążków wyższych rzędów:

21355,30175,15355,15175,1532362,15182,15362182

Lp.	Rząd m	Siatka A		Siatka B
				odchylenie [ ^O ]		odchylenie [ ^O ]
1	0	348,45	167,45	348,45	167,45
4	3	369	389	368,45	188,45

• Długość fali światła sodowego używanego w ćwiczeniu:

λ = 589,6 [ nm ]

• Dokładność:

• pomiaru odchylenia prążków: ±0,5 [ ^O ]

3. Obliczenia:

• obliczanie kąta ugięcia γ:

Lp.	Rząd m	Siatka A		Siatka B
				γ [ ^O ]		γ [ ^O ]
1	1	6,3	7,30	6,48	7,30
2	2	13,48	14,33	13,33	14,15
3	3	20,33	21,15	20,18	20

---