fizyka367, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)


Łukasz Dmuchowski Towaroznawstwo pt. 8:15

ĆWICZENIE 367

1.Cel.

Celem mojego ćwiczenia jest wyznaczenie stałej siatki d, długości fali świetlnej λ za pomocą siatki dyfrakcyjnej.

Dyfrakcją nazywamy zjawisko uginania się fali na otworach bądź krawędziach przesłon czyli uginaniem prostoliniowego biegu promieni.

Interferencją fal nazywamy nakładanie się fal o tej samej częstotliwości, powodujące wzmocnienie lub osłabienie natężenie fali wypadkowej.

2. Obliczenia i etapy postępowania.

Siatkę dyfrakcyjną ustawiliśmy równolegle do ekranu . Na początku wyznaczamy stałą siatki dyfrakcyjnej d .

Włączamy źródło światła o znanej długości fali (światło lasera o λl = 661 x 10−9 m. Odczytujemy położenie linii widmowych dla trzech rzędów po lewej i prawej stronie szczeliny.
Następnie obliczamy sinus kąta ugięcia ze wzoru sinαn = xn / (xn2 + l 2),

z czego otrzymujemy:

sinα1 = 0,066/[(0,066)2 +(0,99) 2 ] = 0,0669, zatem:

α1 = 3°5';

sinα2 = 0,115/[(0,115)2 +(0,9) 2 ] = 0,1908, zatem:

α2 = 11°00';

sinα3 = 0,174 /[(0,174)2 +(0,9) 2 ] =0,3907, zatem:

α3 = 23°00'.

Na podstawie wzoru : dn = nλ / sinαn, obliczam stałą siatki dn:

dn1= 1x661 / 0,0669 = 11012,66 x 10−9 m

dn2 = 2x661/ 0,1908 = 6676,77 x 10−9 m

dn3 = 3x 661 / 0,3907 = 50558,67 x 10−9 m

średnia stała siatki d : d = (dn1 +dn2 +dn3)/3

d = (11012,67 + 6676,77 + 5058,67) / 3 = 7582,70 x 10−9 m

Drugi etap: polegał na wyznaczeniu długości fali świetlnej λ dla kolorów: niebieskiego, zielonego i żółtego

Za szczeliną ekranu ustawiliśmy lampę rtęciową. Tak jak poprzednio zapisywaliśmy położenia rzędów widmowych: na lewo od szczeliny al i na prawo ap

Odczyt przeprowadzam dla trzech rzędów intensywnie świecących prążków barwy: niebieskiej, zielonej i żółtej.

Obliczamy dla każdego rzędu średnią odległość prążka od szczeliny, korzystając ze wzoru an =(al +ap) / 2.

Obliczamy sinαn (kąt ugięcia) ze wzoru sinαn = an / (an2 + l 2).

Niebieski:

sinαn1 = 0,026 / (0,00262 + 0,992) = 0,0010; zatem αn1 = 0°04';

sinαn2 = 0,0752 / (0,07522 + 0,992) = 0,0349; zatem αn2 = 1°60';

sinαn3 = 0,079 / (0,0792 + 0,992) = 0,0785; zatem αn3 = 4°30'.

Zielony:

sinαn1 = 0,0325 / (0,03252 + 0,992) = 0,0175; zatem αn1 = 1°00';

sinαn2 = 0,645 / (0,06452 + 0,992) = 0,0349; zatem αn2 = 2°00'

sinαn3 = 0,985 / (0,09852 + 0,992) = 0,0523; zatem αn3 = 3°00'.

Żółty:

sinαn1 = 0,035 / (0,0352 + 0,992) = 0,0233; zatem αn1 = 1°20';

sinαn2 = 0,64 / (0,0642 + 0,992) = 0,0349; zatem αn2 = 2°00';

sinαn3 = 0,104 / (0,01042 + 0,992) = 0,0640; zatem αn3 = 3°40'.

Obliczam długość fali dla barwy niebieskiej:

λn = d sinαn / n

λn1 = 7582,70 x 10−9*0,0669 / 1 = 197,150 x 10−9 m;

λn2 = 7582,70 x 10−9 *0,1908 / 2 = 200,941 x 10−9 m;

λn3 = 7582,70 x 10−9 *0,3907 / 3 = 202,205 x 10−9 m;

wartość średnia to:

λ = (λn1 + λn2 + λn3) /3 = (197,150 + 200,941 + 202,205) / 3 = 500,70 x 10−9 m.

Obliczam długość fali dla światła zielonego:

λn = d sinαn / n

λn1 = 7582,70 x 10−9*0,0669 / 1 = 500,70 x 10−9 m;

λn2 = 7582,70 x 10−9*0,1908 / 2 = 500,70 x 10−9 m;

λn3 = 7582,70 x 10−9*0,3907 / 3 = 500,70 x 10−9 m;

wartość średnia to:

λ = (λn1 + λn2 + λn3) /3 =(631,10 + 675,38 + 645,81) / 3 = 650,76nm.

Obliczam długość fali dla światła żółtego:

λn = d sinαn / n

λn1 = 7582,70 x 10−9*0,0669 / 1 = 500,70 x 10−9 m;

λn2 = 7582,70 x 10−9*0,1908 / 2 = 500,70 x 10−9 m;

λn3 = 7582,70 x 10−9*0,3907 / 3 = 500,70 x 10−9 m;

wartość średnia to:

λ = (λn1 + λn2 + λn3) /3 =(808,25 + 808,25 + 749,20) / 3 = 500,70 x 10−9 m.

3. Rachunek błędu


Dla niebieskiego:

Błąd maksymalny średniej; Δd = |200,099 - 435,1| = 235,001 x 10−9 m;

Błąd procentowy: 54%

4. Wynik

235,001 x 10−9 +/- 0,54 [m]

5. Wnioski



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ćw52 97-2003, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka, Sprawozdania
cw 64, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka, Sprawozdania
fizyka114, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)
fizyka408, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)
240, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)
Ćwiczenie 10 (2), Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka - coś, ćwiczenia, Op
sprawozdanie ćw p40, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka
cw64, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka, Sprawozdania
cw 52, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka, Sprawozdania
fizyka414, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)
119s, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)
fiza, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka - coś, ćwiczenia, Opisy ćwiczeń,
33 (2), Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, Fizyka, Fizyka - coś, ćwiczenia, Opisy ćwicze

więcej podobnych podstron