(4)
b) wzór na długość fali nieznanego źródła gdy znamy stałą siatki dyfrakcyjnej:
II. Wykonanie i opracowanie ćwiczenia.
Pomiary wykonujemy w pomieszczeniu zaciemnionym.
1. Ustawić lampę sodową oznaczoną (Na ) za szczeliną ekranu.
2. Przełączyć transformator zasilający w pozycję Na i włączyć zasilacz lampy.
3. Odczekać kilka minut, aż lampa będzie intensywnie świeciła (żółtym światłem)
4. Patrząc przez siatkę SD na ekran E zanotować położenia prążków (pozorne) po każdej stronie szczeliny. Używamy przy tym lampki L oświetlającej skalę ekranu . Wyniki umieścić w tabeli.
Rząd widma k (nr prążka ) |
X| |
xp |
5. Wyłączyć zasilacz lampy, przełączyć transformator w położenie Hg.
6. Ustawić lampę rtęciową (Hg) za szczeliną ekranu i włączyć zasilacz.
7. Wyznaczyć położenie prążków jak w p.4 dla każdej z tizech barw oddzielnie. Wyniki umieść w tabeli.
Barwa prążka |
Rząd widma k(nr prążka) |
X| | |
xP | |
8. Zmierzyć odległość D siatki dyfrakcyjnej od szczeliny S korzystając z podziałki na ławie L.
Uwaga ! Praca lamp, nie może trwać dłużej niż 10 min. Dłuższe świecenie przegrzewa lampy i może je uszkodzić.
9. Biorąc za x średnią z położenia lewego i prawego prążka danego rzędu widma (x=(x, + x^J2 ) obliczyć :
a) stałą siatki dyfrakcyjnej d (wzór 3) dla wszystkich rzędów widma ( k = 1,2,3 ). Za końcową wartość d
przyjąć średnią z obliczeń dla k = 1,2,3,
b) niepewność pomiaru stałej siatki dyfrakcyjnej dla k=2 korzystając ze wzoru:
u(d) =
(S>
c) długości fal lampy (Hg) dla wszystkich barw i rzędów widma (wzór 4). Za końcowe wartości ^ każdej
barwy przyjąć średnie z obliczeń dla k = 1,2,3.
d) niepewności wyznaczonych długości fal korzystając ze wzoni:
<6»
10. Podać w poprawnej formie otrzymane wyniki wraz z odpowiednimi niepewnościami.
11. Porównać otrzymane długości fali lampy rtęciowej z literaturowymi.
III. Pytania kontrolne.
1. Co określamy nazwą widmo światła? Jakie są rodzaje widma ?
2. Jak można podzielić źródła światła ze względu na charakter ich widma świetlnego? Jakie są przyczyny
powstawania tych widm ?
3. Podać określenia wielkości opisujących ruch falowy : długości .częstości, amplitudy .fazy , prędkości fali.
4. Jaką naturę ma fala świetlna.
5. Co to jest siatka dyfrakcyjna ? Co nazywamy stałą siatki ? Do czego stosuje się siatkę ?
6. Co nazywamy interferencją fali ? Kiedy następuje wzmocnienie a kiedy osłabienie interferencyjne?