Wstęp teoretyczny

Ugięcie światła polega na wyraźnym odchyleniu promienia świetlnego, gdy natrafia on na przeszkody lub na małe otwory czy szczeliny. Ujawnia się to w występowaniu rozmycia granicy między obszarem światła i cienia i pojawieniu się charakterystycznych prążków.

Po przejściu przez szczeliny światło ulega dyfrakcji, i możliwe jest że np. dwie równoległe wiązki po przejściu przez szczeliny ulegają odchyleniu i zbiegają się w jednym punkcie na ekranie. Ponieważ wiązka światła jest falą, zajdzie wzmocnienie interferencyjne (nałożenie się dwóch maksimów fal) i powstaje jasny prążek. Do podobnego wzmocnienia dochodzi, gdy różnica dróg obu wiązek jest całkowitą wielokrotnością długości fali; jeżeli jest nieparzystą wielokrotnością połowy długości fali, mamy na ekranie ciemny prążek (wygaszanie interferencyjne).

Siatka dyfrakcyjna jest układem równoległych do siebie n szczelin równo rozmieszczonych. Na siatkę rzucane są prostopadle promienie równoległe i na ekranie można zaobserwować obraz interferencyjny. Widać będzie na nim charakterystyczne prążki interferencyjne. Odpowiadają one odpowiednim kątom ugięcia, dla których odpowiadające sobie promienie, pochodzące z sąsiednich szczelin wzmocnią się lub też wygaszą.

Różnica dróg promieni wychodzących z dwóch sąsiednich szczelin wynosi dsinα, gdzie α - kąt ugięcia. Wzajemne wzmacnianie mamy dla:

d sin a_k = kλ,

gdzie k należy do liczb całkowitych. Dla odpowiedniego k mamy prążki ugięte pierwszego, drugiego, k-tego rzędu.

Spektrometr przedstawiam schematycznie na rysunku.

Koło zaopatrzone jest w dokładną podziałkę kątową P. W jego środku mamy stolik T który ma możliwość obrotu dookoła pionowej osi. Połączone jest z nim ramię powiązane z noniuszami N₁ i N₂ pokazującymi obrót stolika. Kolimator, będący jedną z części spektrometru, jest rurą zaopatrzoną w soczewkę zbierającą w której ognisku znajduje się szczelina. Z kolimatora wybiega zatem równoległa wiązka promieni. Ma on możliwość obrotu dookoła pionowej osi, a przy pomocy noniusza można odczytać jego położenie na kole. Kolejną częścią składową przyrządu jest ruchoma (dookoła pionowej osi) lunetka. Jej położenie mierzy się przy pomocy złączonego z nią noniusza. W skład urządzenia wchodzą także pokrętła do unieruchomienia poszczególnych części, a także lupki do precyzyjniejszego odczytywania obserwowanych wartości.

---