WB	„Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej”	24.05.2009
Nr 10

Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zmniejsza się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.

Tradycyjne długość fali oznacza się ją grecką literą λ. Dla fali sinusoidalnej najłatwiej określić jej długość wyznaczając odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami.

Interferencja (łac. inter - między + ferre - nieść) to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale. W ośrodkach nieliniowych oprócz interferencji zachodzą też inne zjawiska wywołane nakładaniem się fal, w ośrodkach liniowych fale ulegając interferencji spełniają zasadę superpozycji.

Obliczenia:

Wartość stałej siatki dla prążków dla lampy sodowej:

, λ_s= 588,9nm = 0,0000005889m

• Prążek 1:

• Prążek 2:

• Prążek 3:

0,000004982 [m] = 4982 [nm]

Maksimum przepuszczalności filtrów dla lampy mikroskopowej:

• dla światła niebieskiego

nm

nm

nm

nm

• dla światła zielonego

nm

nm

nm

nm

• dla światła pomarańczowego

nm

nm

nm

nm

• dla światła czerwonego

nm

nm

nm

nm

∆_d(a₀) = 0,001m

∆_e(a₀) = 0,003m
m

∆_d(b) = 0,01m

∆_e(b) = 0,02m
m

Niepewność pomiarowa:

• dla lampy sodowej:

= 0,000000068 m = 68 nm

u(d₁) = 0,000000074 m = 74 nm

u(d₁) = 0,000000055 m = 55 nm

U_c(d_śr) =
= 83 nm

• dla lampy mikroskopowej:

• światło zielone: λ_śr = 19 nm

λ_z1 = 0,000000011 m = 11 nm

λ_z2 = 0,000000018 m = 18 nm

λ_z3 = 0,000000028 m = 28 nm

• światło pomarańczowe: λ_śr = 19,6 nm

λ_p1 = 0,000000009 m = 9 nm

λ_p2 = 0,000000020 m = 20 nm

λ_p3 = 0,000000030 m = 30 nm

• światło czerwone: λ_śr = 21,7 nm

λ_c1 = 0,000000010 m = 10 nm

λ_c2 = 0,000000022 m = 22 nm

λ_c3 = 0,000000033 m = 33 nm

• światło niebieskie: λ_śr = 14,7 nm

λ_n1 = 0,000000007 m = 7 nm

λ_n2 = 0,000000014 m = 14 nm

λ_n3 = 0,000000023 m = 23 nm

Wnioski

W ćwiczeniu miałem obliczyć długość fali na poszczególnych filtrach. Po przeprowadzeniu obliczeń okazało się ze każda długość fali mieści się w granicy błędu podanymi na filtrach. Dla światła fioletowego wartości podane na filtrze wynosiły 442+/-6nm oraz 359+/-7nm, obliczona wartość wynosi 451nm, zatem prawidłowa była pierwsza z podanych długości.

---