WB |
„Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej” |
24.05.2009 |
Nr 10 |
|
|
Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zmniejsza się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.
Tradycyjne długość fali oznacza się ją grecką literą λ. Dla fali sinusoidalnej najłatwiej określić jej długość wyznaczając odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami.
Interferencja (łac. inter - między + ferre - nieść) to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale. W ośrodkach nieliniowych oprócz interferencji zachodzą też inne zjawiska wywołane nakładaniem się fal, w ośrodkach liniowych fale ulegając interferencji spełniają zasadę superpozycji.
Obliczenia:
Wartość stałej siatki dla prążków dla lampy sodowej:
, λs= 588,9nm = 0,0000005889m
Prążek 1:
Prążek 2:
Prążek 3:
0,000004982 [m] = 4982 [nm]
Maksimum przepuszczalności filtrów dla lampy mikroskopowej:
dla światła niebieskiego
nm
nm
nm
nm
dla światła zielonego
nm
nm
nm
nm
dla światła pomarańczowego
nm
nm
nm
nm
dla światła czerwonego
nm
nm
nm
nm
∆d(a0) = 0,001m
∆e(a0) = 0,003m
m
∆d(b) = 0,01m
∆e(b) = 0,02m
m
Niepewność pomiarowa:
dla lampy sodowej:
= 0,000000068 m = 68 nm
u(d1) = 0,000000074 m = 74 nm
u(d1) = 0,000000055 m = 55 nm
Uc(dśr) =
= 83 nm
dla lampy mikroskopowej:
światło zielone: λśr = 19 nm
λz1 = 0,000000011 m = 11 nm
λz2 = 0,000000018 m = 18 nm
λz3 = 0,000000028 m = 28 nm
światło pomarańczowe: λśr = 19,6 nm
λp1 = 0,000000009 m = 9 nm
λp2 = 0,000000020 m = 20 nm
λp3 = 0,000000030 m = 30 nm
światło czerwone: λśr = 21,7 nm
λc1 = 0,000000010 m = 10 nm
λc2 = 0,000000022 m = 22 nm
λc3 = 0,000000033 m = 33 nm
światło niebieskie: λśr = 14,7 nm
λn1 = 0,000000007 m = 7 nm
λn2 = 0,000000014 m = 14 nm
λn3 = 0,000000023 m = 23 nm
Wnioski
W ćwiczeniu miałem obliczyć długość fali na poszczególnych filtrach. Po przeprowadzeniu obliczeń okazało się ze każda długość fali mieści się w granicy błędu podanymi na filtrach. Dla światła fioletowego wartości podane na filtrze wynosiły 442+/-6nm oraz 359+/-7nm, obliczona wartość wynosi 451nm, zatem prawidłowa była pierwsza z podanych długości.