Cz


teoretyczna:

Siatk
dyfrakcyjn
nazywamy szereg wzajemnie równoleg
ych i le

cych w równych odst
pach szczelin. Odleg
o

mi
dzy s
siednimi szczelinami nazywamy sta

siatki dyfrakcyjnej. Zazwyczaj siatk
dyfrakcyjn
stanowi szereg rys na szkle, wówczas przestrzenie mi
dzy rysami spe
niaj
rol
szczelin.

Siatki dyfrakcyjne przeznaczone s
do celów dydaktycznych. Wykonywane s
technik
fotograficzn
(repliki).

wiat
o padaj
ce na siatk
doznaje ugi
cia na ka
dej szczelinie i w p
aszczy
nie ogniskowej soczewki zbieraj
cej daje maksima podobnie jak w przypadku pojedynczej lub podwójnej szczeliny. Maksima promieni ugi
tych s
szczególnie wyra
ne, gdy wzmacniaj
si
promienie wychodz
ce ze wszystkich szczelin. Nast
puje to wtedy, gdy mi
dzy promieniami wychodz
cymi z dwóch s
siednich szczelin ró
nica dróg wynosi k, czyli dla k
ta _M okre
lonego wzorem:

dsin_M=k

k

d



Ró
nica dróg skrajnych promieni wynosi wtedy:

Ndsin_M=Nk

gdzie:

N - liczba szczelin

Pierwsze minimum boczne otrzymujemy wtedy, gdy wygaszaj
si
promienie pochodz
ce od skrajnej i
rodkowej szczeliny. Wtedy promienie z kolejnych par liczonych od jednej z kraw
dzi siatki i od
rodka zawsze si
wygaszaj
. Odleg
o

tych szczelin wynosi 0.5Nd, a ró
nica dróg 0.5Ndsin_M. Warunek na minimum przyjmuje posta
:

st
d:

Dla kolejnych minimów mo
na napisa
zwi
zek:

Dla i=N mamy pierwsze maksimum. Zatem pomi
dzy kolejnymi maksimami wyst
puje N-1 minimów oraz N-2 maksimów wtórnych, w których nat

enie jest bardzo ma
e.

Spektrometr

Jest to przyrz
d umo
liwiaj
cy dok
adny pomiar k
ta odchylenia promienia.
wiat
o wychodz
ce z monochromatycznego
ród
a (np. lampa rt
ciowa lub neonowa) trafia na szczelin
o regulowanej szeroko
ci i wchodzi do rury kolimatora. Szczelina znajduje si
w p
aszczy
nie ogniskowej soczewki umieszczonej na ko
cu kolimatora. Soczewka ta zmienia rozbie
n
wi
zk
promieni wychodz
cych ze szczeliny na wi
zk
równoleg

. Wi
zka ta mo
e wchodzi
bezpo
rednio do lunety lub po odchyleniu przez siatk
dyfrakcyjn
ustawian
na stoliku spektrometru. W p
aszczy
nie poziomej umieszczone jest ko
o podzia
owe z podzia
k
liczon
w stopniach, a o
ko
a jest przed
u
eniem osi stolika.

Budowa spektrometru:

1 - szczelina

2 - rura kolimatora

3 - soczewka

4 -ko
o podzia
owe

5 - noniusz

6 - siatka dyfrakcyjna

7 - soczewka

8 - luneta

9 - okular

Zjawiska wyst
puj
ce w
wiczeniu:

• interferencja - nak
  adanie si
  fal. Przy rozchodzeniu si
  w o
  rodku kilku fal o tej samej cz
  stotliwo
  ci, cz
  stki w poszczególnych punktach o
  rodka drgaj
  z amplitudami powsta
  ymi z sumowania si
  ci
  nie
  akustycznych wywo
  anych dzia
  aniem wszystkich
  róde
  zaburze
  , z uwzgl
  dnieniem odpowiednich przesuni
  
  fazowych wynikaj
  cych z ró
  nicy dróg, gdy fazy fal s
  przeciwne, to amplituda fali wypadkowej równa si
  zero (fale si
  wygaszaj
  ), a gdy fazy fal s
  zgodne, to amplituda wypadkowa zwi
  ksza si
  dwukrotnie (fale si
  wzmacniaj
  ). Warunkiem koniecznym wyst
  pienia interferencji fal jest to, aby ró
  nica faz nak
  adaj
  cych si
  by
  a sta
  a w czasie, a wi
  c aby fale by
  y koherentne czyli spójne.

• ugi
  cie fali - je
  eli fala trafia na przeszkod
  o wymiarach geometrycznych znacznie mniejszych od d
  ugo
  ci fali, nast
  puje zjawisko ugi
  cia polegaj
  ce na omijaniu przeszkody przez fal
  , w przypadku fal
  wietlnych podczas dyfrakcji powstaj
  charakterystyczne figury dyfrakcyjne

---