Stadnik Krzysztof

01.03.1999r

• 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 y.

WYNIKI POMIARÓW

	x	k	x	y	y	sin 	d	d±dmax
[ nm ]	[ cm ]	-	[ cm ]	[ cm ]	[ cm ]	-	[cm ]	[nm]
590,0	2	1	0.1	20	0.75	0,099	5929 10^-7	6091± 856.14
590,0	1,8			0.1	18	0.75	0,099		5929 10^-7
590,0	1,6			0.1	16	0.75	0,099		5929 10^-7
590,0	1,4			0.1	14	0.75	0,099		5929 10^-7
590,0	1,3			0.1	13	0.75	0,099		5929 10^-7
590,0	1,2			0.1	12	0.75	0,099		5929 10^-7
590,0	2			0.1	22	0.75	0,090		6516 10^-7
590,0	2,2			0.1	23	0.75	0,095		6196 10^-7
590,0	2,3			0.1	24	0.75	0,095		6184 10^-7
590,0	2,3			0.1	25	0.75	0,091		6440 10^-7

Gdzie sin  obliczono korzystając ze wzoru :

natomiast stałą dyfrakcyjną :

Przykłady obliczeń :

Błąd d obliczymy korzystając ze wzoru:

d = 
x + 
y =

= 
(
x + y)

d =

[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d =
[nm]

d_max=856.14 [nm]

WNIOSKI

Metoda wyznaczania 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: =k. W naszym ćwiczeniu wielkość d w niektórych przypadkach ma znaczny rozrzut wynikający najprawdopodobniej z niedokładności wykonania pomiarów.

x² + y²

x

sin  =

x² + y²

x

d = λ k

2² + 20²

2

sin  =

= 0,099

1,8²+18²

1,8

sin  =

= 0,099

1,6²+16²

1,6

sin  =

= 0,099

1,4²+14²

1,4

sin  =

= 0,099

1,3+13²

1,3

sin  =

= 0,099

2² + 20²

2

d = 590 10^-9

= 5929 10^-9

1,8² + 18²

1,8

d = 590 10^-9

= 5929 10^-9[m]

1,6² + 16²

1,6

d = 590 10^-9

= 5929 10^-9[m]

1,4² + 14²

1,4

d = 590 10^-9

= 5929 10^-9[m]

1,3² + 13²

1,3

d = 590 10^-9

= 5929 10^-9[m]

---