Wstęp:

Z Dyfrakcją Bragga mamy do czynienia wtedy, gdy wiązka promieniowania padająca na kryształ powoduje powstanie dyfrakcji na każdym jego atomie. Prawo Bragga jest zależnością opisującą to zjawisko, ponieważ jest ono podstawą stwierdzenia, że maksimum natężenia promieniowania można zaobserwować tylko gdy zarówno kąt padania jak i odbici są równe.

Zalezność ta wyrażana jest następującym wzorem:

nλ = 2dsinθ gdzie:

n - liczba całkowita, określająca rząd ugięcia

λ - długość fali

d - odległość płaszczyzn sieciowych, które biorą udział w dyfrakcji

θ - kąt padania

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest obserwacja zjawiska dyfrakcji Bragga promieniowania mikrofalowego na modelowym krysztale który stanowi kubiczny układ stalowych kul regularnie ułożonych względem siebie i wyznaczenie maksima dyfrakcyjnego pierwszego rzędu.

Sprzęt wykorzystany do pomiarów:

- kubiczny kryształ złożony ze 125 stalowych kul o średnicach 10 mm

- nadajnik mikrofal

- odbiornik mikrofal

- stolik obrotowy

Przebieg doświadczenia:

Po zapoznaniu się ze sprzętem pomiarowym, przystąpiłem wraz z zespołem do wyznaczenia wartości kąta padania, podejrzanego o maksymalne natężenie promieniowania padającego na modelowy kryształ.

Wyniki przedstawione zostały poniżej:

d = 39mm = 3,9 cm

λ = 2,85 cm

n = 1

Następnie wraz z zespołem przystąpiłem do pomiarów wartości natężenia promieniowania mikrofalowego dla poszczególnych wartości kątów padania oraz odbicia.

Wyniki zostały przedstawione w poniższych tabelach oraz na wykresach:

Kąt padania
Kąt odbicia
Wartość natężenia (mA)	0,035	0,035	0,04	0,03	0,02

Kąt padania
Kąt odbicia
Wartość natężenia (mA)	0,03	0,04	0,045	0,04	0,035

Kąt padania
Kąt odbicia
Wartość natężenia (mA)	0,025	0,04	0,05	0,03	0,025

Opracowanie wyników:

• Wyznaczenie błędów pomiarów natężenia metodą Studenta-Fischera:

a) dla kąta padania
:

Wartość natężenia	I
1.	0,035
2.	0,035
3.	0,045
4.	0,04
5.	0,02

Średnia wartość I = 0,032 mA

α = 0,9 poziom istotności

S_I = 0,0034

∆ I = S_I*k_α

∆ I = 0,034 *2,132 = 0,072 mA

b) dla kąta padania
:

Wartość natężenia	I
1.	0,03
2.	0,04
3.	0,045
4.	0,04
5.	0,035

Średnia wartość I = 0,038 mA

α = 0,9 poziom istotności

S_I = 0,0025

∆ I = S_I*k_α

∆ I = 0,025 *2,132 = 0,053 mA

c) dla kąta padania
:

Wartość natężenia	I
1.	0,025
2.	0,04
3.	0,05
4.	0,03
5.	0,025

Średnia wartość I = 0,034 mA

α = 0,9 poziom istotności

S_I = 0,0048

∆ I = S_I*k_α

∆ I = 0,0048 *2,132 = 0,010 mA

• Średnia arytmetyczna błędów pomiarów:

• Wynik końcowy maksymalnego natężenia:

Wnioski:

1. Z dokonanych obliczeń w celu wyznaczenia wartości kąta padania, podejrzanego o maksymalne natężenie promieniowania padającego na modelowy kryształ wyliczyliśmy, że jest to kąt 21⁰.

2. Lecz po przeprowadzeniu pomiarów aparaturą wyznaczyliśmy że maksimum jest dla kąta padania 23⁰ i maksymalne natężenie w tym kącie wynosi 0,05 mA.

---