Poprawka nr 1
09.04.1999Pomiar szerokości szczeliny metodą dyfrakcji światła laserowego:
Pomiar szerokości szczeliny |
|
|
|
|
xn [mm] |
|
|
n |
lewo |
prawo |
|
1 |
3,532 |
3,532 |
|
2 |
7,015 |
6,662 |
n=1 |
n=2 |
Średnia odległość [cm] |
|
3,532 |
6,839 |
Maksymalny błąd odległości [cm] |
|
0,035 |
0,247 |
Szerokość szczeliny [μm] |
|
9,83 |
10,22 |
Maksymalny błąd szerokości szczeliny [μm] |
|
0,30 |
0,39 |
Szerokość szczeliny: 9,97±0,24 [μm] |
Obliczenia dotyczące pomiaru szerokości szczeliny dyfrakcyjnej dokonane zostały w sposób analogiczny jak w przypadku pomiarów długości światła laserowego, przy czym szerokość szczeliny obliczona jest z wzoru:
gdzie: n - numer kolejnego prążka (1,2,3), λ - obliczona wcześniej długość fali światła laserowego, xn - położenie kolejnego minimum, l - odległość fotorezystora od badanej szczeliny (l = (50 ± 1) cm).
4. Podsumowanie wyników i wnioski
Stała siatki dyfrakcyjnej wyznaczona z serii pomiarów wynosi:
d = 5,239 ± 0,005 [μm]
Długość fali światła laserowego wyznaczona z pomiarów wynosi:
λ = 692,36 ± 0,19 [nm]
Szerokość szczeliny wyznaczona metodą dyfrakcji światła laserowego:
d = 9,97±0,24 [μm]
Zarówno stała siatki dyfrakcyjnej jak i szerokość szczeliny są co do wartości około dziesięciu razy większe niż długości fal światła użytego w doświadczeniu. Można więc powiedzieć, że długość fali światła była porównywalna z rozmiarami przeszkód, co zaowocowało wyraźnie widocznym zjawiskiem dyfrakcji (i interferencji) światła.
Wyznaczona długość światła laserowego (rzędu 700 nm) oznacza, iż światło to znajduje się w paśmie widzialnym promieniowania elektromagnetycznego
i odpowiada barwie czerwonej, co oczywiście zgadza się z zaobserwowanym podczas pomiarów kolorem światła lasera.
Przy serii pomiarów dotyczącej ugięcia światła lampy sodowej na siatce dyfrakcyjnej można zauważyć małe rozbieżności pomiędzy kolejnymi pomiarami, co świadczyć może o stabilności zjawiska dyfrakcji. Poza tym kąty ugięcia kolejnych rzędów prążków zmieniają się o stałą wartość (około 7°), co zgodne jest ze wzorem: