Ćwiczenie nr 67
Wyznaczanie długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej
Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej, a następnie długości fal dla prążków widmowych trzech barw (niebieskiej, zielonej oraz żółtej).
Stałą siatki dyfrakcyjnej obliczyliśmy dzięki użyciu lasera monochromatycznego, czyli o znanej długości fali (661 nm). Światło lasera przepuszczone przez siatkę dało nam obraz prążków na ekranie i na podstawie ich położenia możliwe było wyliczenie sinusa kąta ugięcia promieni lasera na siatce, korzystając z wzoru:
gdzie: d-stała siatki, n - rząd prążka, α - kąt ugięcia promieni, λ - długość fali.
Aby wyznaczyć długości fal dla poszczególnych barw prążków użyto lampy rtęciowej. Światło lampy przechodziło przez wąską szczelinę oraz siatkę dyfrakcyjną, a na siatkówce oka obserwatora stojącego za siatką dyfrakcyjną tworzyło obraz pozorny prążków widoczny (pozornie) na ekranie. Pomiar pozornego położenia prążków na ekranie umożliwił obliczenie sinusa kąta ugięcia dla każdej z barw, a następnie dzięki uzyskanym tak danym wyliczenie długości fali dla każdej z tych barw.
Obliczenia
I. Wyznaczenie stałej siatki d
1.średnia odległość widma od szczeliny 
2.kąt ugięcia 
3.stała siatki 
Średnia stała siatki dyfrakcyjnej 
II. Wyznaczanie długości fali świetlnej
średnia odległość prążka od szczeliny
Niebieskie prążki
Zielone prążki
Żółte prążki
kąt ugięcia i długość fali
Prążki niebieskie
Średnia długość fali 
Prążki zielone
Średnia długość fali 
Prążki żółte
Średnia długość fali 
Rachunek błędów:
maksymalny błąd bezwzględny pomiaru długości fali świetlnej
Wyniki i wnioski:
Celem tego ćwiczenia było wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej oraz długości fali świetlnej dla światła o poszczególnych barwach widocznych na ekranie.
Z pomiarów oraz obliczeń wynika, że korzystano z siatki dyfrakcyjnej o stałej równej d=9966±79nm.
Na tej podstawie wyliczono, że poszczególnym barwom linii widmowych odpowiadały fale o następującej długości: dla barwy niebieskiej 
, dla barwy zielonej 
, a dla barwy żółtej 
. Wyniki te są więc zgodne z wynikami tablicowymi, a wiec prawidłowe.
Doświadczenie to udowodniło falowy charakter promieni świetlnych i potwierdziło zarazem zasadę Huyghensa.
4
Wyszukiwarka