Chowaniec Aleksander 15.04.1996r
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 46
Temat: Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej
Zagadnienia do samodzielnego opracowania:
1. Ruch falowy, rodzaje fal.
2. Superpozycja ciągów falowych.
3. Dyfrakcja, interferencja, siatki dyfrakcyjne.
4. Wielkości fotometryczne.
Wykonanie ćwiczenia:
1. Zestawić układ potyczny wg wskazówek prowadzącego.
2. Włączyć laser, zachowując ostrożność.
3. Ustawić siatkę dyfrakcyjną tak, aby na ekranie pojawił się ostry i dobrze widoczny obraz szczeliny.
4. Ustawić siatkę dyfrakcyjną jak najbliżej soczewki. Obserwować widoczne na ekranie prążki powstałe systematycznie po obu stronach obrazu szczeliny.
5. Zmierzyć odległość między soczewką a ekranem (y), oraz odległość między zerowym a pierwszym oprążkiem (x).
6. Pomiary powtórzyć kilka razy. Zwrócić uwagę na błąd odczytu wartości x. Aby oszacować błąd odczytu wartości y należy podczas jego pomiarów przesuwać ekran wzdłuż ławy potycznej w lewo i w prawo od położenia pierwotnego do momentu zauważenia zmiamy ostrości obrazu. Połowę przesunięcia przyjąć jako Δy.
λ |
x |
Δx |
y |
Δy |
sin φ |
d |
[ nm ] |
[ cm ] |
[ cm ] |
[ cm ] |
[ cm ] |
- |
[ cm ] |
632.8 |
6.0 |
0.1 |
55 |
0.1 |
0.108 |
585925 10-9 |
632.8 |
5.5 |
0.1 |
50 |
0.1 |
0.109 |
580550 10-9 |
632.8 |
5.1 |
0.1 |
45 |
0.1 |
0.112 |
565000 10-9 |
632.8 |
4.4 |
0.1 |
40 |
0.1 |
0.109 |
580550 10-9 |
632.8 |
3.9 |
0.1 |
35 |
0.1 |
0.110 |
575272 10-9 |
632.8 |
3.3 |
0.1 |
30 |
0.1 |
0.109 |
580550 10-9 |
632.8 |
2.8 |
0.1 |
25 |
0.1 |
0.111 |
570090 10-9 |
632.8 |
2.2 |
0.1 |
20 |
0.1 |
0.109 |
580550 10-9 |
632.8 |
1.7 |
0.1 |
15 |
0.1 |
0.112 |
565000 10-9 |
632.8 |
1.2 |
0.1 |
10 |
0.1 |
0.119 |
531764 10-9 |
Gdzie sin φ obliczono korzystając ze wzoru :
natomiast stałą dyfrakcyjną :
Przykłady obliczeń :
Błąd Δd obliczymy korzystając ze wzoru:
Δd = 0.35 cm
Wnioski:
Metoda wyznaczania stałej siatki dyfrakcyjnej polega na oświetleniu siatki dyfrakcyjnej wiązką równoległą światła monochromatycznego, która po przejściu przez siatkę ulega ugięciu. Ugięte fale pochodzące z sąsiednich szczelin nakładają się dając na ekranie maksima w przypadku spełnienia warunku: Δ = kλ W naszym ćwiczeniu wielkość d ma znaczny rozrzut wynikający najprawdopodobniej z niedokładności wykonywania pomiarów.
√x2 + y2
x
sin φ =
√x2 + y2
d = λ
x
√62 + 552
6
sin φ =
= 0.108
√5.12 + 452
5.1
sin φ =
= 0.112
√3.92 + 352
3.9
sin φ =
= 0.110
√2.82 + 252
2.8
sin φ =
= 0.111
√1.72 + 152
1.7
sin φ =
= 0.112
√62 + 552
6
d = 632.8 10-7
= 585925 10-9
√5.12 + 452
5.1
d = 632.8 10-7
= 565000 10-9
√3.92 + 352
3.9
d = 632.8 10-7
= 575272 10-9
√2.82 + 252
2.8
d = 632.8 10-7
= 570090 10-9
√1.72 + 152
1.7
d = 632.8 10-7
= 565000 10-9
Wyszukiwarka