Laboratorium fizyki CMF P艁
Dzie艅 23 X 2007 godzina 18.15-20.00 grupa 1
Wydzia艂: Organizacji i Zarz膮dzania OiZ
semestr 3 rok akademicki 2007/2008
ocena _____
CEL 膯WICZENIA:
Zbadanie dyfrakcji (ugi臋cia) 艣wiat艂a na siatce dyfrakcyjnej. Wyznaczenie jej sta艂ej oraz odleg艂o艣ci mi臋dzy maksimami g艂贸wnymi, a 艣rodkiem obrazu dyfrakcyjnego.
Obserwacja obrazu, powstaj膮cego po przej艣ciu wi膮zki lasera przez otw贸r kwadratowy regulowanych rozmiar贸w.
PRZEBIEG 膯WICZENIA:
Umieszczenie kartki papieru milimetrowego na ekranie, kt贸ry ustawiony zosta艂 w odleg艂o艣ci 2 m od przeszkody. Zamocowanie w uchwycie kolejno siatek oraz na ko艅cu otworu kwadratowego regulowanych rozmiar贸w. Skierowanie wi膮zki lasera na przeszkod臋, zaznaczenie na kartce papieru milimetrowego po艂o偶enia 艣rodk贸w maksim贸w dyfrakcyjnych.
OBLICZENIA:
Odleg艂o艣膰 ekranu od przeszkody L=2000 mm, 螖L=10 mm
D艂ugo艣膰 艣wiat艂a emitowanego przez laser: 位=635*10-6 mm
Dla pierwszej siatki dyfrakcyjnej:
|
Rz膮d maksimum dyfrakcyjnego
n
|
Odleg艂o艣膰 mi臋dzy maksimami g艂贸wnymi,
|
|
Sinus k膮ta 伪
sin伪
|
Sta艂a siatki dyfrakcyjnej
d= (n*位)/ sin伪
d [mm]
|
Wsp贸艂czynnik
B=(位*L)/d B [mm]
|
PRAWA |
1 |
13 |
|
6,5*10-3 |
9,8*10-2 |
13 |
LEWA |
1 |
18 |
|
0,9*10-2 |
7,1*10-2 |
17,9 |
PRAWA |
2 |
21 |
|
1,1*10-2 |
0,12 |
10,6 |
LEWA |
2 |
25 |
|
1,3*10-2 |
9,8*10-2 |
13 |
PRAWA |
3 |
38 |
|
1,9*10-2 |
0,10 |
12,7 |
LEWA |
3 |
39 |
|
1,9*10-2 |
0,10 |
12,7 |
PRAWA |
4 |
51 |
|
2,6*10-2 |
9,8*10-2 |
13 |
LEWA |
4 |
51 |
|
2,6*10-2 |
9,8*10-2 |
13 |
PRAWA |
5 |
69 |
|
3,5*10-2 |
9,1*10-2 |
14 |
LEWA |
5 |
65 |
|
3,3*10-2 |
9,6*10-2 |
13,2 |
yn [mm]
R贸wnanie prostej: y=13,1x+(-0,3)
螖a=0,7 mm
螖b=2,2 mm
Korelacja=0,99
Wsp贸艂czynnik: B=13,1 mm
螖B=0,7 mm
Sta艂a siatki: dobl=(位*L)/B
dobl =635*10-6 *2000/13,1
dobl =9,7*10-2 mm
B艂膮d siatki dyfrakcyjnej: 螖d= dobl (螖L/L+螖B/B)
螖d=9,7*10-2(10/2000+0,7/13,1)
螖d=6*10-3 mm
n
Wynik ostateczny siatki dyfrakcyjnej:
d= dobl 卤螖d
d=[(9,7卤0,6)*10-2] mm
Dla drugiej siatki dyfrakcyjnej:
|
Rz膮d maksimum dyfrakcyjnego
n
|
Odleg艂o艣膰 mi臋dzy maksimami g艂贸wnymi,
|
|
Sinus k膮ta 伪
sin伪
|
Sta艂a siatki dyfrakcyjnej
d= (n*位)/ sin伪
d [mm]
|
Wsp贸艂czynnik
B=(位*L)/d B [mm]
|
PRAWA |
1 |
3 |
|
1,5*10-3 |
0,42 |
3 |
LEWA |
1 |
3 |
|
1,5*10-3 |
0,42 |
3 |
PRAWA |
2 |
6 |
|
0,3*10-2 |
0,42 |
3 |
LEWA |
2 |
7 |
|
3,5*10-3 |
0,36 |
3,5 |
PRAWA |
3 |
9 |
|
4,5*10-3 |
0,42 |
3 |
LEWA |
3 |
10 |
|
0,5*10-2 |
0,38 |
3,3 |
PRAWA |
4 |
11 |
|
5,5*10-3 |
0,46 |
2,8 |
LEWA |
4 |
12 |
|
0,6*10-2 |
0,42 |
3 |
PRAWA |
5 |
15 |
|
7,5*10-3 |
0,42 |
3 |
LEWA |
5 |
16 |
|
0,8*10-2 |
0,4 |
3,2 |
yn [mm]
R贸wnanie prostej: y=3,05x+0,15
螖a= 2 *10-2 mm
螖b=5,3*10-1 mm
Korelacja=0,99
Wsp贸艂czynnik: B=3,05 mm
螖B=2*10-2 mm
Sta艂a siatki: dobl=(位*L)/B
dobl =635*10-6 *2000/3,05
dobl =0,42 mm
B艂膮d siatki dyfrakcyjnej: 螖d= dobl (螖L/L+螖B/B)
螖d=0,42*(10/2000+1,6*10-1/3,05)
螖d=3*10-2 mm
n
Wynik ostateczny siatki dyfrakcyjnej:
d= dobl 卤螖d
d=[(42卤3)*10-2] mm
Otw贸r kwadratowy regulowanych rozmiar贸w:
WNIOSKI:
Dla otworu kwadratowego regulowanych rozmiar贸w:
Obraz dyfrakcyjny otworu kwadratowego uzyskany na ekranie mia艂 posta膰 krzy偶a (na艂o偶onych obraz贸w dyfrakcyjnych z dw贸ch prostopad艂ych szczelin)
Obraz dyfrakcyjny 艣wiat艂a monochromatycznego mia艂 wygl膮d naprzemiennych pr膮偶k贸w- jasnych i ciemnych.
Powi臋kszaj膮c szczelin臋 w otworze kwadratowym, zwi臋ksza艂y si臋 rozst臋py mi臋dzy jasnymi pr膮偶kami oraz ich szeroko艣ci
Dla siatek dyfrakcyjnych:
Wraz ze wzrostem warto艣ci sta艂ej siatki dyfrakcyjnej wzrasta艂y odleg艂o艣ci mi臋dzy kolejnymi maksimami.
Rozbie偶no艣ci w warto艣ciach sta艂ej siatki dyfrakcyjnej w kolejnych pomiarach mog膮 wynika膰 z zak艂贸ce艅 pochodz膮cych z s膮siednich stanowisk (zapalone 艣wiat艂o) oraz niedok艂adne pomiary mog膮 by膰 spowodowane niewyra藕nym obrazem dyfrakcyjnym.
1
Zbigniew Mrozi艅ski
imi臋 i nazwisko
nr indeksu 138479
Anna Dankowska
imi臋 i nazwisko
nr indeksu 132841
Wioleta Klimczak
imi臋 i nazwisko
nr indeksu 138464
Kod 膰wiczenia |
Tytu艂 膰wiczenia |
O3_A3 |
BADANIE DYFRAKCJI NA SZCZELINIE |