Nr ćw. 6	Temat: Wyznaczanie długości fal za pomocą siatki dyfrakcyjnej
Rok i kierunek			Imię i nazwisko
Wykonane		Data oddania		Ocena:

1.Wstęp teoretyczny

Siatką dyfrakcyjną nazywamy zbiór dużej liczby jednakowych, równoległych szczelin, między którymi występują równe odstępy. Siatka dyfrakcyjna - jeden z najprostszych przyrządów do przeprowadzania analizy widmowej. Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin.

Jest to przezroczysta lub półprzezroczysta płytka - kryształowa, szklana lub z tworzywa sztucznego. Na jedną ze stron płytki zostaje naniesiona seria równoległych nieprzezroczystych linii, o stałym i odpowiednio małym rozstawie - od kilkunastu linii na milimetr aż do tysiąca w przypadku dobrych siatek. Działanie siatki dyfrakcyjnej polega na wykorzystaniu zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do uzyskania jego widma. W tym celu pomiędzy źródłem światła a białym ekranem umieszcza się siatkę dyfrakcyjną. Na ekranie uzyskuje się w ten sposób widmo światła. Jako pierwszy w swoich doświadczeniach prymitywną siatkę dyfrakcyjną zastosował angielski fizyk Thomas Young. Typowa siatka dyfrakcyjna posiada 12000 szczelin na cal (tj. na 2,54 cm) szerokości.

Stosuje się wzór:

Gdzie
jest liczbą całkowitą nazywaną rzędem albo numerem wzmocnienia. Dodatnie wartości odpowiadają prążkom widocznym na prawej a ujemne na lewej części ekranu.

λ - długość fali

d - stała siatki

2.Przebieg doświadczenia

Jeżeli w strumień światła włożymy siatkę dyfrakcyjną, na ekranie zobaczymy ostro zarysowany „czerwony „ prążek zerowy, a po jego lewej i prawej stronie widma ciągłe.Schemat układu pomiarowego pokazany został na rysunku:

hh

Ponieważ:

A równocześnie k=1

Stąd:

Szczególnie można wyznaczyć długość fal emitowanych przez laser helowo-neonowy, który emituje światło monochromatyczne. Schemat doświadczenia przedstawia rysunek:

Bardzo wąska wiązka światła pozwala precyzyjnie określić odległość pomiędzy widocznymi na ekranie, po obu stronach punktu zerowego rzędu punktami, odpowiadającymi widmu danego rzędu. Duża jasność wiązki oraz jej monochromatyczność pozwala na pomiar wyższych rzędów widma. Zazwyczaj laser stosuje się nie do wyznaczania długości, którą z dużą dokładnością znamy:

Ale do wyznaczania stałych siatek dyfrakcyjnych, które wyznaczone są z dokładnością.

2.Przebieg doświadczenia

Na światło nakładamy soczewkę i wyznaczamy punkt zerowy potem dokładamy siatkę dyfrakcyjną i wyznaczamy punkty kolorów a potem mierzymy odległość każdego koloru z jednej strony jaj i z drugiej.

3.Wyniki

Obliczamy d:

długość=252 cm

d=632,8nm
=10048nm

Liczymy dla koloru:

*Żółtego 14,3

*czerwonego 17,6:

*fiolet 10,6:

*niebieski 11,3 :

---