śr
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM Z FIZYKI
ĆWICZENIE NR. 1
WYZNACZANIE SZEROKOŚCI SZCZELIN, STAŁYCH SIATEK DYFRAKCYJNYCH I DŁUGOŚCI FALI SPRĘŻYSTEJ.
SEKCJA VI:
MARCIN CHOLEWA
STANISŁAW WAWSZCZAK
Odległość siatki dyfrakcyjnej od fotoogniwa ustawionego w miejscu zerowego prążka dyfrakcyjnego wynosi:
l = 20 [cm]
TABELA POMIARÓW
POMIAR NR. 1 POMIAR NR. 2 POMIAR NR. 3
PRĄŻKI |
Napięcie [mV] U |
Odległość od m0 [cm] bm |
Napięcie [mV] U |
Odległość od m0 [cm] bm |
Napięcie [mV] U |
Odległość od m0 [cm] bm |
m0 |
114 |
0 |
112 |
0 |
114 |
0 |
m1 |
101, 5 |
2, 4 |
109 |
2, 5 |
112 |
2, 3 |
m2 |
59, 6 |
5, 0 |
61 |
5, 1 |
63 |
4, 9 |
m3 |
16, 5 |
7, 9 |
18, 8 |
8, 0 |
16, 6 |
7, 8 |
m4 |
90, 5 |
2, 3 |
101 |
2, 4 |
88 |
2, 2 |
m5 |
56, 6 |
4, 9 |
49 |
5, 0 |
56 |
4, 8 |
m6 |
20, 9 |
7, 8 |
12, 2 |
7, 9 |
13, 3 |
7, 7 |
Obliczam wartości średnie położeń m- tego prążka, oraz wartości średnie napięć korzystając ze wzoru:
śr
śr
gdzie n = 3
TABELA WARTOŚCI ŚREDNICH
PRĄŻKI |
ŚREDNIE NAPIĘCIE [mV] Uśr |
ŚREDNIA ODLEGŁOŚĆ [cm] bmśr |
m0 |
113, 33 [mV] |
0, 0 [cm] |
m1 |
104, 17 [mV] |
2, 4 [cm] |
m2 |
61, 20 [mV] |
5, 0 [cm] |
m3 |
17, 30 [mV] |
7, 9 [cm] |
m4 |
93, 17 [mV] |
2, 3 [cm] |
m5 |
53, 87 [mV] |
4, 9 [cm] |
m6 |
15, 47 [mV] |
7, 8 [cm] |
Odchylenia standardowe dla wartości średnich napięć:
Dla n = 3 
PRĄŻKI |
Odchylenia standardowe Uśr [mV] |
m0 |
0, 67 [mV] |
m1 |
3, 92 [mV] |
m2 |
0, 99 [mV] |
m3 |
0, 75 [mV] |
m4 |
3, 98 [mV] |
m5 |
2, 44 [mV] |
m6 |
2, 74 [mV] |
Odchylenia standartowe dla wartości średnich odległości:
Dla , n = 3 
PRĄŻKI |
Odchylenie standardowe bmśr [cm] |
m0 |
0, 000 [cm] |
m1 |
0, 058 [cm] |
m2 |
0, 058 [cm] |
m3 |
0, 058 [cm] |
m4 |
0, 058 [cm] |
m5 |
0, 058 [cm] |
m6 |
0, 058 [cm] |
Metodą różniczki zupełnej obliczam niepewność tego wyniku:
Dla b1:
f(x, y, z) = 
x = 2, 4 x0= 2 Δx = 0, 4
y = 2, 5 y0= 2 Δy = 0, 5
z = 2, 3 z0= 2 Δz = 0, 3
df(x0, y0, z0) = 
= 
= 
= 
df(2, 2, 2) = 
0, 4 + 
0, 5 + 
0, 3 = 0, 396 [ cm ]
Niepewność tego wyniku wynosi dla
b1 = ± 0, 396 [ cm ]
b2 = ± 0, 000 [ cm ]
b3 = ± 0, 100 [ cm ]
b4 = ± 0, 297 [ cm ]
b5 = ± 0, 100 [ cm ]
b6 = ± 0, 198 [ cm ]
DANE DO WYKRESU ZALEŻNOŚCI ILOCZYNU RZĘDU PRĄŻKA I DŁUGOŚCI FALI ŚWIATŁA OD SINUSA KĄTA UGIĘCIA ŚWIATŁA DLA DANEGO PRĄŻKA DYFRAKCYJNEGO.
gdzie λ = 0, 6328 ⋅ 10 -6 [ m ]
[ 1 ]
m |
y |
x |
0 |
0, 0000 ⋅ 10 -6 [ m ] |
0, 000 [ 1 ] |
1 |
0, 6328 ⋅ 10 -6 [ m ] |
0, 507 [ 1 ] |
2 |
1, 2656 ⋅ 10 -6 [ m ] |
1, 000 [ 1 ] |
3 |
1, 8984 ⋅ 10 -6 [ m ] |
1, 496 [ 1 ] |
4 |
2, 5312 ⋅ 10 -6 [ m ] |
0, 487 [ 1 ] |
5 |
3, 1640 ⋅ 10 -6 [ m ] |
0, 982 [ 1 ] |
6 |
3, 7968 ⋅ 10 -6 [ m ] |
1, 480 [ 1 ] |
Metodą najmniejszych kwadratów aproksymujemy wykres zależności y od x.
Dla n = 7
Prosta aproksymująca ma postać:
Wyznaczamy stałą siatki dyfrakcyjnej przez porównanie równania prostej aproksymującej z równaniem:
gdzie 
WNIOSKI:
Dokładność wykonanych pomiarów uwarunkowana była dokładnością dysponowanego przez nas sprzętu. Błędy jakie mogą wystąpić są spowodowane niedokładnością odczytu z przyrządów mierniczych jak również niedokładnością ludzkich zmysłów.
Zarówno na siatce dyfrakcyjnej jak i na szczelinie prążki będące obrazem przepuszczalnego przez nie światła laserowego są w takiej samej odległości od prążka zerowego z lewej jak i z prawej strony.
Natężenie światła rejestrowanego przez fotoogniwo największe w prążku zerowym. Im dalej od prążka zerowego zarówno w lewo jak i w prawo natężenie światła w prążkach maleje.