Politechnika Wrocławska	Jakub Kliszcz	06.11.2010.
Laboratorium Podstaw Fizyki
Wydział Elektryczny	Wyznaczenie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej.

1. Cel ćwiczenia.

1. Celem doświadczenia jest zapoznanie się z działaniem siatki dyfrakcyjnej , wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej.

Spójna wiązka światła przechodząc przez dwie jednakowe szczeliny ulega na nich ugięciu , dając po przejściu przez szczelinę dwie fale spójne interferujące ze sobą . W wyniku interferencji otrzymuje się na ekranie umieszczonym w pewnej odległości za szczelinami jasne i ciemne prążki interferencyjne .

Siatka dyfrakcyjna - przyrząd do przeprowadzania analizy widmowej światła. Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin.

Jeżeli światło pada na siatkę dyfrakcyjną pod kątem  , to położenie maksimów określa się ze wzoru:

d ( sin + sin k ) = k

Jeżeli d jest odległością między środkami każdej pary dwóch sąsiednich szczelin ,  - kątem , jaki tworzy kierunek promienia ugiętego z normalną do powierzchni siatki ,  - różnicą dróg między dwoma ugiętymi sąsiednimi promieniami , to sin  =  / k . W przypadku dyfrakcji na dwóch szczelinach na ekranie jasne maksima będą oddzielone ciemnymi minimami , dla których jest spełniony warunek:

W wyniku powiekszenia liczby szczelin od dwóch do większej liczby N w widmie dyfrakcyjnym na ekranie po obu stronach środkowego maksimum rzędu zerowego , maksima boczne stają się coraz węższe i jaśniejsze , co związane jest z tym , że coraz większa liczba promieni bierze udział w interferencji . Zjawisko to nazywa się interferencją wielopromieniową .

2. Schemat układu.

L

Laser X_ml

X_mp

Siatka dyfrakcyjna

Ekran ze skalą

3. Tabela pomiarów:

λ	L	ΔL	Xml	ΔXml	Xmp	ΔXmp	d
[nm]	[cm]	[m]	[cm]	[m]	[cm]	[m]	*10^-^6m
400	20	0,001	4,5	0,001	4,5	0,001	1,822
			30				7,0		7,0		1,760
			40				9,7		9,7		1,697
	500		20				6,0		6,0		1,740
			30				9,2		9,2		1,705
			40				12,1		12,1		1,727
	530		20				6,4		6,4		1,739
			30				9,5		9,5		1,756
			40				12,8		12,8		1,739
	570		20				6,8		6,8		1,771
			30				10,2		10,2		1,771
			40				13,6		13,6		1,771
	600		20				7,1		7,1		1,793
			30				11,4		11,4		1,689
			40				15,2		15,2		1,689
	650		20				7,7		7,7		1,809
			30				12,4		12,4		1,702
			40				15,3		15,3		1,819
Średnia							1,750 ± 0,01

4. Obliczenia.

1. Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej.




2. Błąd bezwzględny stałej siatki dyfrakcyjnej.










3. Błąd względny stałej siatki dyfrakcyjnej.




1. Średnia stałej siatki dyfrakcyjnej.




2. Odchylenie standardowe średniej.

4. 
   

5. Wnioski

W ćwiczeniu należało wyznaczyć stałą siatki dyfrakcyjnej. Na podstawie wyliczonych błędów możemy stwierdzić , że pomiarów dokonano z dość dużą dokładnością, tzn. względne błędy pomiarów nie przekraczają pojedynczych procentów (0,895% - 3,160%)

---