(37)

Ćwiczenie nr 18

Pomiar odległości pomiędzy dwoma ścieżkami na płycie CD 1. Wiadomości ogólne

Płytka CD stanowi odbiciową siatkę dyfrakcyjną o ściśle określonej stałej a, Ogólnie siatki dyfrakcyjne dzidą się na transmisyjne, przez które przechodzi światło, oraz odbiciowe. W tym ostatnim przypadku rysy kreślone są na zwierciadle, od którego odbija się promień światła.

Ekran

Zasada działania siatki dyfrakcyjnej transmisyjnej

1

ekran na którym obserwujemy widmo

Zasada działania siatki dyfrakcyjnej odbiciowej

Podobnie jak dla siatki dyfrakcyjnej transmisyjnej obowiązuje tu ta sama zależność nX-a sin a,    n~l 2.........

na podstawie której, znając stalą siatki a, możemy wyznaczyć gj, lub znając A możemy wyznaczyć a. Właśnie taką siatkę dyfrakcyjną (z pewnym przybliżeniem) jest płytka CD. Ścieżki zapisu pełnią na niej rolę przesłon, a odstępy pomiędzy nimi rolę szczelin.

Przekrój poprzeczny siatki pokazuje poniższy rysunek:

tm część odbita światło I pełni rolę szczeliny

nleodbllatąca światło ścieżka zapisu pełniąca rolę przesłony

a — odstęp pomiędzy szczelinami oraz ścieżkami zapisu

W doświadczeniu wyznaczamy stalą tej specyficznej siatki dyfrakcyjnej, co pozwoli nam odpowiedzieć na pytanie ile ścieżek znajduje się na 1 mm poprzecznego przekroju płyty.

2. Przebieg doświadczenia

W doświadczeniu wykorzystujemy ściśle określoną, długość fali światła lasera neonowo-helowcgo = 632,6nm. Promień świetlny lasera kierujemy na jedną z krawędzi płytki CD lak, jak to pokazuje rysunek.

ekran ze skalą

Na ekranie zobaczymy dwa czerwone punkty odpowiadające widmu pierwszego rzędu. Pomiar odległości pomiędzy nimi 2x, oraz odległość lasera od ekranu / pozwala wyznaczyć stalą siatki a.

Jak już wspominaliśmy

nX = a sin a,

w naszym przypadku n=l,

sin ar =

a tym samym

Z zależności tej możemy wyznaczyć stałą siatki a, równą odległości pomiędzy ścieżkami zapisu;