skanuj0156

110

.........................................

mieni równoległych. Światło po ugięciu na siatce dyfrakcyjnej pada na soczewkę skupiająca, umieszczoną za siatką która ogniskuje promienie na ekranie, dając rzeczywiste obrazy szczeliny, ugięte pod różnymi kątami. Zastosowany układ soczewek skupiających zapewnia warunki dyfrakcji Fraun-liofera. (Zjawiska dyfrakcyjne sa zależne od odległości szczeliny od źródła i ekranu. W ogólnym przypadku, gdy te odległości sa skończone, falę musimy traktować jako kulistą i mamy wówczas do czynienia z tzw. dyfrakcją l 'resnela. W przypadku granicznym, jeżeli zarówno źródło jak i ekran znajdują się w odległościach nieskończenie wielkich od szczeliny, czoła fal padających na otwór uginający sa płaszczyznami, promienie zaś równoległe i w tym wypadku mówimy o dyfrakcji Fraunhofera [1].)

Za pomocą zestawionego na ławie optycznej układu można wyznaczyć sinus kąta ugięcia dowolnego maksimum interferencyjnego:

sin (Xn

_ y„

fi

+yl

Równanie (1) przyjmuje postać:

(6)

= nX

ekran

y»

y*

Rys.2. Schemat układu do wyznaczania długości fal linii widmowych: S- szczelina, L - odległość ekranu od siatki, y„ - odległość prążka dyfrakcyjnego n-tego rzędu od środka obrazu, a - kąt ugięcia

n =1 n = 0 n =1

3. Wykonanie ćwiczenia

Zadanie 1

Wyznaczanie stałej siatki d.

d - k    dy,-k

i	illllllllllili	.siatka ■ dyfrakcyjna		Tiiiiiiiii	ii	skala wzorcowa
dok | j | I		skala okularu	1 1			skala okularu

d_ok-n    d_okn‘

Rys.3. Zasada wyznaczania stałej siatki d pod mikroskopem

Stałą siatki wyznaczamy licząc rysy pod mikroskopem zaopatrzonym w okular mikrometryczny. W tym celu kładziemy siatkę na stoliku mikroskopu i po ustawieniu na ostrość obrazu liczymy, ile szczelin k przypada na określoną ilość działek okularu n (wybrane dwie skrajne linie skali okularowej i rysy -siatki powinny się pokrywać - rys.3). Następnie wyjmujemy siatkę, kładziemy na jej miejsce skalę wzorcową i podobnie jak poprzednio liczymy, ile działek mikrometrycznej skali wzorcowej k’ przypada na wybraną liczbę działek okularu n '. Dla powyższych wielkości zachodzą związki:

d -k- dok ■ n d_w • k — d₀k ■ w ,

gdzie: d - stała siatki, d₀k - wielkość działki skali okułam, d_w - wielkość działki mikrometrycznej skali wzorcowej (0,01 mm); k- liczba rys siatki, k'~ liczba działek skali wzorcowej, n,n’~ liczby działek skali okularowej. Z układu równań można wyznaczyć stałą siatki d. (Wygodniej jest tak przeprowadzić pomiar, aby n = ri, tzn. liczyć działki siatki i skali wzorcowej na tę samą liczbę działek skali okularowej. Liczba działek skali okularowej powinna być jak największa.)