Tabele pomiarowe

Część I: Dyfrakcja

Położenie [mm]	Wyniki pomiarów						Natężenie zmierzone	Natężenie policzone
		1	2	3	4	5			6
13,50	1782	1785	1782	1782	1785	1782	1783	1647,33
13,75	1801	1799	1801	1801	1799	1801	1800	1734,31
14,00	1805	1806	1807	1805	1807	1809	1807	1788,23
14,25	1808	1807	1806	1806	1807	1809	1807	1807,17
14,50	1794	1796	1795	1794	1796	1796	1795	1788,23
14,75	1771	1772	1774	1771	1772	1771	1772	1734,31
15,00	1730	1731	1729	1730	1727	1729	1729	1647,33
15,25	1679	1678	1680	1679	1680	1678	1679	1531,43
15,50	1626	1625	1623	1626	1622	1625	1625	1392,04
15,75	1540	1543	1539	1539	1543	1542	1541	1235,50
16,00	1413	1412	1415	1411	1410	1414	1413	1068,71
16,25	1254	1253	1255	1251	1254	1253	1253	898,68
16,50	1066	1072	1071	1069	1066	1072	1069	732,15
16,75	857	860	861	857	861	852	858	575,16
17,00	652	651	649	646	651	652	650	432,78
17,25	469	466	470	469	463	471	468	308,87
17,50	312	313	311	312	311	311	312	205,92
17,75	206	207	205	208	207	206	207	125,02
18,00	137	136	138	133	137	135	136	65,89
18,25	98	97	98	98	99	97	98	27,10
18,50	84	84	84	84	84	84	84	6,19
18,75	89	89	89	89	89	89	89	0,00
19,00	105	106	106	105	106	111	107	4,95
19,25	125	125	126	126	125	125	125	17,34
19,50	143	143	142	143	143	143	143	33,62
19,75	156	155	155	156	155	155	155	50,63
20,00	164	163	163	164	163	163	163	65,79
20,25	159	159	159	159	159	159	159	77,22
20,50	149	148	148	149	148	148	148	83,79
20,75	130	130	130	131	130	130	130	85,08
21,00	109	109	110	109	109	109	109	81,35

Część II: Polaryzacja

Kąt		Wyniki pomiarów						Natężenie zmierzone	Natężenie teoretyczne	I / I0	ΔI / I0
Stopnie	Radiany	1	2	3	4	5	6
0	0,00	725	724	728	715	726	725	724	986,00	0,73	0,0018
5	0,09	730	732	735	730	735	732	732	978,51	0,74	0,0018
10	0,17	685	693	706	689	694	700	695	956,27	0,70	0,0017
15	0,26	670	666	669	669	666	678	670	919,95	0,68	0,0017
20	0,35	652	639	635	644	637	639	641	870,66	0,65	0,0017
25	0,44	593	588	579	595	589	578	587	809,89	0,60	0,0016
30	0,52	519	523	521	520	519	517	520	739,50	0,53	0,0015
35	0,61	483	487	490	490	487	483	487	661,62	0,49	0,0015
40	0,70	410	404	407	408	409	406	407	578,61	0,41	0,0014
45	0,79	341	339	337	341	339	336	339	493,00	0,34	0,0014
50	0,87	287	283	286	287	283	284	285	407,39	0,29	0,0013
55	0,96	224	223	226	226	227	228	226	324,38	0,23	0,0012
60	1,05	176	175	174	174	177	176	175	246,50	0,18	0,0012
65	1,13	123	122	122	123	122	125	123	176,11	0,12	0,0011
70	1,22	80	79	78	79	78	80	79	115,34	0,08	0,0011
75	1,31	47	48	48	47	48	48	48	66,05	0,05	0,0011
80	1,40	25	25	25	25	25	25	25	29,73	0,03	0,0010
85	1,48	10	10	10	10	9	8	10	7,49	0,01	0,0010
90	1,57	7	7	7	8	8	8	8	0,00	0,01	0,0010
95	1,66	16	16	16	16	10	16	15	7,49	0,02	0,0010
100	1,75	36	35	36	36	35	36	36	29,73	0,04	0,0011
105	1,83	62	61	62	62	62	61	62	66,05	0,06	0,0011
110	1,92	94	95	95	94	93	94	94	115,34	0,10	0,0011
115	2,01	139	137	135	139	136	134	137	176,11	0,14	0,0012
120	2,09	191	192	193	191	193	192	192	246,50	0,19	0,0012
125	2,18	257	253	256	256	254	255	255	324,38	0,26	0,0013
130	2,27	300	302	304	304	301	305	303	407,39	0,31	0,0013
135	2,36	342	347	340	340	347	343	343	493,00	0,35	0,0014
140	2,44	411	418	413	408	411	415	413	578,61	0,42	0,0014
145	2,53	430	428	430	429	430	430	430	661,62	0,44	0,0015
150	2,62	472	475	478	472	467	478	474	739,50	0,48	0,0015
155	2,71	536	528	542	583	585	533	551	809,89	0,56	0,0016
160	2,79	617	610	609	611	608	611	611	870,66	0,62	0,0016
165	2,88	638	629	630	634	638	637	634	919,95	0,64	0,0017
170	2,97	655	659	654	655	654	651	655	956,27	0,66	0,0017
175	3,05	670	661	657	666	662	654	662	978,51	0,67	0,0017
180	3,14	672	675	684	673	672	683	677	986,00	0,69	0,0017
185	3,23	671	667	661	666	660	661	664	978,51	0,67	0,0017
190	3,32	608	610	616	624	617	618	616	956,27	0,62	0,0016
195	3,40	600	594	593	598	594	593	595	919,95	0,60	0,0016
200	3,49	557	554	567	559	568	569	562	870,66	0,57	0,0016
205	3,58	543	550	545	544	540	536	543	809,89	0,55	0,0016
210	3,67	505	501	499	505	501	499	502	739,50	0,51	0,0015
215	3,75	457	456	452	457	456	452	455	661,62	0,46	0,0015
220	3,84	389	396	397	389	396	397	394	578,61	0,40	0,0014
225	3,93	351	349	352	351	349	352	351	493,00	0,36	0,0014
230	4,01	298	294	295	294	295	289	294	407,39	0,30	0,0013
235	4,10	217	216	217	216	216	214	216	324,38	0,22	0,0012
240	4,19	166	169	170	167	167	171	168	246,50	0,17	0,0012
245	4,28	126	125	127	126	126	127	126	176,11	0,13	0,0011
250	4,36	76	75	75	76	76	76	76	115,34	0,08	0,0011
255	4,45	45	46	46	46	46	46	46	66,05	0,05	0,0011
260	4,54	22	23	22	22	22	22	22	29,73	0,02	0,0010
265	4,63	12	12	12	11	11	12	12	7,49	0,01	0,0010
270	4,71	8	8	8	8	8	8	8	0,00	0,01	0,0010
275	4,80	15	15	15	15	15	15	15	7,49	0,02	0,0010
280	4,89	36	37	36	36	36	36	36	29,73	0,04	0,0011
285	4,97	68	67	68	67	67	67	67	66,05	0,07	0,0011
290	5,06	116	114	112	113	113	113	114	115,34	0,12	0,0011
295	5,15	145	144	145	143	143	145	144	176,11	0,15	0,0012
300	5,24	201	202	204	203	203	204	203	246,50	0,21	0,0012
305	5,32	260	259	258	258	258	258	259	324,38	0,26	0,0013
310	5,41	325	324	320	316	316	316	320	407,39	0,32	0,0013
315	5,50	363	361	364	365	365	369	365	493,00	0,37	0,0014
320	5,59	408	405	406	404	404	406	406	578,61	0,41	0,0014
325	5,67	470	468	471	474	474	464	470	661,62	0,48	0,0015
330	5,76	506	498	496	501	501	498	500	739,50	0,51	0,0015
335	5,85	534	524	534	532	532	538	532	809,89	0,54	0,0016
340	5,93	580	577	574	576	576	579	577	870,66	0,59	0,0016
345	6,02	610	608	599	613	608	607	608	919,95	0,62	0,0016
350	6,11	616	619	623	618	620	617	619	956,27	0,63	0,0017
355	6,20	629	631	632	628	630	629	630	978,51	0,64	0,0017
360	6,28	626	625	622	630	626	624	626	986,00	0,63	0,0017
											0,0014

Opracowanie wyników

Część I: Dyfrakcja

1. Obliczenie szerokości szczeliny:

Odległość centralnego maksimum od pierwszego minimum wynosi x = 4,5 [mm].

Odległość fotodetektora od szczeliny wynosi l = 0,75[m]

Długość fali świetlnej lasera He-Ne wynosi λ = 632,8 [nm] = 632,8 · 10^-9 [m]

`

gdzie

a - szerokość szczeliny

sin Θ
- sinus kąta pod jakim wybiegają promienie ze szczeliny

2. Wyznaczenie niepewności pomiarowej:

Niepewność bezwzględna wyznaczenia szerokości szczeliny wynosi:

gdzie

x - odległość centralnego maksimum od pierwszego minimum

Δx = 1 [μm] = 10^-6 [m] - niepewność odczytu śruby mikrometrycznej

Δl = 1 [mm] = 10^-3 [m] - niepewność odczytu odległości fotodetektora od szczeliny

Niepewność względna wynosi:

, zatem a = (110 ± 2) [µm]

3. Wykres przebiegu teoretycznego i doświadczalnego I(x):

Wykres nasz przedstawia połowę obrazu dyfrakcyjnego z widocznym maksimum głównym.

Przebieg teoretyczny wyznaczyłem z wyprowadzonej zależności:

a - szerokość szczeliny

λ - długość fali

l - odległość fotodetektora od szczelin

Część II: Polaryzacja

1. Wykres:

2. Analiza niepewności pomiarów:

I₀ = 986

ΔI₀ = 1

=0,0014

3. Porównanie wykresów:

Porównanie wartości zmierzonych z wartościami obliczonymi z prawa Mallusa. Uwzględniając fakt, że polaryzator i analizator pochłania cześć promieniowania świetlnego, co widać na wykresie, możemy wnioskować, że prawo Mallusa zostało zachowane.

Wnioski

Z porównania przebiegu teoretycznego wynika, że nasz pomiar jest obarczony błędem. Ten błąd może z faktu, iż wskazania fotodetektora były bardzo niestabilne, lecz także prawdopodobnie jest on spowodowany niedokładnością naszego odczytu
i zmiennymi warunkami oświetleniowymi w pomieszczeniu. Pomimo tych błędów jednak nasz przebieg ma kształt zbliżony
do teoretycznego, co daje nam podstawę do stwierdzenia, iż ćwiczenie zostało wykonane prawidłowo

.

---