SPRAWOZDANIE

Laboratorium Instytutu Fizyki Politechniki

Lubelskiej

Budownictwo - B.D.b 3.1.2 d	Przemysław Kuna
OP - 9.2.	Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej
06.12.2005	Zaliczenie:

I. Opracowanie wyników pomiarów (dla siatki dyfrakcyjnej S3):

L.p.	Rodzaj źródła i nr soczewki	[mx10^-9]	[m]	[m]	[m]	[m]		[m]	[m]	[%]
1.	Światło czerwone, soczewka nr 1	646,5	0,33	0,042	X	X	1	5,121x10^-6	5,136x10^-6	1,8
2.							X	-			X	2	-
3.							X	X			-	3	-
4.				Światło czerwone, soczewka nr 2	646,5	0,40	0,051	X			X	1	5,112x10^-6
5.							X	-			X	2	-
6.							X	X			-	3	-
7.				Światło czerwone, soczewka nr 3	646,5	0,50	0,063	X			X	1	5,172x10^-6
8.							X	-			X	2	-
9.							X	X			-	3	-
10.				Światło czerwone, soczewka nr 4	646,5	0,67	0,085	X			X	1	5,137x10^-6
11.							X	-			X	2	-
12.							X	X			-	3	-

II. Dane potrzebne w punkcie V.B. a) do określenia błędów bezwzględnych maksymalnych Δ_max możliwych do popełnienia przy bezpośrednich pomiarach wielkości:

l, h_m:

1) Wyszczególnienie tych wielkości:

- Pomiar odległości miedzy ekranem a siatką dyfrakcyjną l: dokonano przy pomocy przymiaru milimetrowego o długości 1m; 1dz = 1mm

- Pomiar odległości na ekranie ε między prążkiem zerowego rzędu a m-tego rzędu h_m: dokonano przy pomocy przymiaru milimetrowego o długości 0,5m; 1dz = 1mm

2) Wartość tablicowa wielkości pośrednio mierzonej: d;

L - źródło światła (laser)

SZ1 - szczelina ograniczająca strumień światła

S1 - soczewka umieszczona w odległości swojej ogniskowej od źródła świat L

SZ2 - szczelina ograniczająca strumień promieni, które biegną równolegle po przejściu

przez soczewkę S1

ŚD - siatka dyfrakcyjna

S2 - soczewka umieszczona w odległości równej swojej ogniskowej
(odległość

jest bardzo mała w porównaniu z ogniskową
) od ekranu ε

I, II - miejsca występowania na ekranie ε maksimów dyfrakcyjnych I-go i II-go rzędu

,
- odległości prążka odpowiednio I-go, II-go rzędu od prążka zerowego

l - odległość siatki dyfrakcyjnej od ekranu ε

l⁾ - odległość siatki dyfrakcyjnej od soczewki S2 (znikomo mała)

- sinus kąta pomiędzy prążkiem m-tego rzędu a prążkiem zerowym

IV. Zapis wzoru wykorzystanego do obliczenia wartości pośrednio mierzonej :

gdzie: m - rząd widma

h_m -odległość na ekranie ε od środka prążka zerowego do prążka rzędu m

l - odległość od siatki dyfrakcyjnej do ekranu ε

λ - długość fali światła użytego w ćwiczeniu

d - stała siatki dyfrakcyjnej

V. Opracowanie wyników pomiarów :

1. Przykładowe kompletne wyliczenie wartości liczbowej wielkości d:

Zapis wzoru na obliczaną wielkość d:

Przykładową wartość d obliczam w oparciu o dane z 7-dmego pomiaru:

2. Ocena błędu pomiaru wartości d metodą uproszczoną:

a)wykorzystując dane zapisane w p. II. 1) określam wartości liczbowe błędów bezwzględnych Δ_max dla wielkości: l, h_m:

- Błąd bezwzględny pomiaru wielkości l:
=1x10^-3m

- Błąd bezwzględny pomiaru wielkości h_m:
=1x10^-3m

b) Liczę błąd względny maksymalny możliwy do popełnienia - δ_max - sposobem różniczkowania wzoru na wielkość
, d = f(l, h_m)

, gdzie:

. Podstawiając wyrażenia mamy:

Błąd względny maksymalny możliwy do popełnienia liczę w oparciu o dane z 7-dmego pomiaru:

- Liczę błąd bezwzględny maksymalny
możliwy do popełnienia przy pomiarach wartości d:

, gdzie
, mamy więc:

Dokładność pomiaru 7-ego wielkości pośrednio mierzonej d znajduję jako:

c) Liczę względny błąd popełniony serii kilku pomiarów wartości d:

Wyrażając błędy względne δ_kmax i δ_kp w procentach mamy:

d) Widzimy, że
, skąd wniosek, iż pomiary wielkości d wykonano nieprawidłowo.

---