Nazwisko i imię: Foks Dariusz						Symbol grupy: ED 3.4
Data wyk. Ćwiczenia: 27.10.97	Symbol ćwiczenia: 9.2		Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej.
Zaliczenie:		Ocena:		Data:	Podpis:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej przy znanej długości fali l padającej na siatkę dyfrakcyjną.

Podstawy teoretyczne:

Szczelinową siatką dyfrakcyjną nazywamy zbiór dużej liczby jednakowych równoległych szczelin, między którymi występują równe odstępy. Schemat siatki dyfrakcyjnej szczelinowej:

gdzie: a-szerokość szczeliny, b-szerokość odstępów między szczelinami, d-odległość między środkami sąsiednich szczelin, zwana stałą siatki dyfrakcyjnej. Rzucając prostopadle na siatkę dyfrakcyjną monochromatyczną wiązkę promieni równoległych, możemy obserwować w odpowiedniej płaszczyźnie ogniskowej soczewki zbierającej obraz dyfrakcyjny, będący zbiorem prążków interferencyjnych. Wzmocnienie natężenia otrzymujemy w tych punktach na ekranie, gdzie fale spotykają zgodnymi fazami, czyli gdy różnica dróg optycznych interferujących fal jest wielokrotnością długości fali. Jest to spełnione wtedy, gdy promienie ugięte wychodzące ze wszystkich szczelin tworzą z promieniami nieugiętymi kąt ϕ spełniający warunek : gdzie m oznacza rząd widma. W ćwiczeniu należy wyznaczyć stałą siatki dyfrakcyjnej, korzystając ze wzoru :

gdzie: h_m-odległość na ekranie od środka prążka zerowego do prążka rzędu m ,

l-odległość od siatki dyfrakcyjnej do ekranu, λ-długość fali światła monochromatycznego użytego w ćwiczeniu.

Schemat zestawu do wyznaczania stałej siatki dyfrakcyjnej, przy użyciu źródła o znanej długości emitowanej fali.

Wyznaczanie stałej siatki:

1.Tabela wyników:

Lp.	Rodzaj światła	l [nm]	l [m]	hI [m]	hII [m]	m	d [m]^.10^-6	[m]^.10^-6
1	sodowe	589,3	0,347	0,038	-	1	5,41	5,385	8
2				-	0,078	2	5,37
3			0,416	0,046	-	1	5,36
4				-	0,093	2	5,40

2.Obliczam wartości stałej siatki d ze wzoru:

np.

3.Obliczam ze wzoru:

Wyznaczam błąd pomiaru metodą różniczkowania funkcji:

1.Obliczam Δl i Δh:

2.Obliczam błąd względny maksymalny:

3.Obliczam błąd względny popełniony:

Podaję wartość stałej siatki dyfrakcyjnej z uwzględnieniem błędu:

Wnioski:

W ćwiczeniu użyłem światła z lampy sodowej o znanej długości fali. Otrzymane prążki dyfrakcyjno interferencyjne rzędu I i II były bardzo niewyraźne, natomiast prążki III rzędu były niewidoczne. Dlatego też przeprowadziłem pomiary tylko dla prążków I i II rzędu. Aby dokładniej oszacować błąd, pomiary wykonywałem dla dwóch soczewek o różnej ogniskowej. Względny błąd maksymalny wyniósł 8%. Oznacza to, że metoda ta nie jest zbyt dokładną metodą pomiaru stałej siatki dyfrakcyjnej. Na błąd maksymalny w pomiarze ma wpływ błąd związany z odczytem ogniskowej soczewki oraz odległości między prążkami rzędu I i II a prążkiem zerowym. Wynik jest uzależniony również od dokładności ustawienia równoległości padającej wiązki. Ponieważ nie znam rzeczywistej wartości stałej siatki, błąd względny popełniony odniosłem do wartości średniej.

---