Măsurarea lungimii de undă a luminii platformei, conținutul

lungimile de undă ale luminii de măsurare

Scopul lucrării. familiarizați cu fenomenul de difracție luminii, a efectua măsurători și se calculează lungimile de undă ale liniilor principale ale emisiilor de vapori de mercur în partea vizibilă a spectrului.

Echipamente. iluminatoare, unități de alimentare cu energie. scară cu o fantă, o rețea de difracție.

Descrierea metodei

Difracția se numește îndoirea undei luminii mărginește corp opac, cu formarea redistribuirea energiei interferențe în direcții diferite.

Prin folosirea fenomenului de difracție a luminii, prin utilizarea rețelei de difracție pentru a măsura lungimea de undă a luminii. Grilajul de difracție este un sistem de fante paralele între ele, de aceeași lățime, egal distanțate unul de altul. Distanța între fante adiacente, egal cu (a + b) = d. unde b - lățimea spațiului liber, o - lățime decalaj opac între fantelor este numită perioada gratarului (Figura 1.).

Atunci când incidentul pe un plan grilaj val de lumină monocromatică, fiecare sursă punct de fante secundare devin sfericitate valuri coerente de propagare din rețeaua în toate direcțiile. Se numește front de undă plană, care este planul care separă regiunea implicată în procesul de oscilație val de trecere, din regiunea de spațiu pentru care nu a atins încă oscilațiile val și nu a început. În cazul în care calea undelor în spatele gratiilor încearcă o lentilă convergentă, ecranul este localizat în planul focal al lentilei, va exista un model de difracție: o serie de dungi luminoase separate de intervale întunecate. În această lucrare, obiectivul îndeplinește rolul de ochiul observatorului. Undele secundare care călătoresc într-o singură direcție, impunând în același timp interfera unele cu altele. Rezultatul interferenței depinde de diferența de cale la care aceste valuri vin într-un punct de pe ecran. Calea razelor de difracție a ecranului prezentat în Fig. 1. „felul“ Lens razele de lumină în direcții. Acea parte a undei de lumină care trece prin grătarul în direcția înainte (paralel cu axa optică a lentilei) este colectat printr-o lentilă în punctul O. La punctul lentila M adună laolaltă toate razele paralele care constituie direcția inițială a unui unghi j. Aici j - unghiul de difracție.

În cazul în care diferența D este egal cu cursa val chiar numărul de jumătăți de valuri (2ml / 2). lungimea de undă a acestor fascicule ajunge la punctul de observație în aceeași fază, iar interferența maximă a luminii. Din figura 1, rezultă că

Dacă razele adăugate provin din diferite, dar nu din fante adiacente, și, astfel, există o diferență cale egală cu un număr impar de jumătăți de lungimi de unde apar minimele suplimentare. Starea lor este

unde N - numărul total de sloturi grătarului,

La exterior apariția minimelor suplimentare se manifestă în faptul că modelul de difracție este un benzi larg întunecate, separate prin linii luminoase înguste maxima principal. Cele mai multe accidente vasculare cerebrale cuprinde o rețea de difracție, cele mai înguste picurilor de difracție obținute, mai mare capacitatea de rezolvare a răzuirea

unde N - numărul total de fante cu zăbrele, m - spectru ordine acolo unde este permis (percepute separat) linii spectrale ale celor două lungimi de undă L și L + dL.

În cazul în care nu cade monocromatica pe grilajul și lumina albă, toate vârfurile majore, cu excepția centrală, descompuse într-un spectru, iar imaginea ia forma prezentată în Fig. 2. De la (2), este clar că aceste spectre, razele roșii sunt mai îndepărtate de centru decât violet, t. K. Lc> lf.

setarea circuitului prezentat în Fig. 3. Lumina de la sursa 1, având un spațiu îngust în cazul lămpii 2 3 cade fascicul în mod substanțial paralel pe o rețea de difracție a ochilor 5. Modelul de difracție se observă. În acest caz, ochiul proiectează linia luminoasă pe scara 4, în care modelul de difracție este vizibil.

Din triunghiul ABC se poate observa că unghiul de difracție j pentru benzile individuale pot fi găsite din ecuația

în care L - distanța de fantă pentru grilajului de difracție; l - distanța de la maximul de ordinul zero (fantei) la banda spectrală de interes aici.

1. Rotiți iluminatorului cu o lampă cu mercur având un spectru de linie.

2. Instalați o rețea de difracție, în măsura în care este posibil din fantă, astfel încât au fost clar spectre vizibile ale primei și a doua comenzi. Se măsoară distanța L din fanta spre zăbrele. plane cu zăbrele trebuie plasate perpendicular pe razele de lumină.

3. Privind prin grătarul pe fanta, măsurată pe o scală de la distanță de la mijlocul fantei până când linia purpurie în spectrul primului și al doilea ordin. Ar trebui să măsoare l „și l„(la stânga și la dreapta a diferenței). Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate într-un tabel.

4. Utilizarea (2) și (5) determină razele ultraviolete cu lungime de undă. Valoarea perioadei grilajul d este indicată pe instalație.

5. Run n. N. 3 și 4 pentru lumina albastră, verde și portocaliu. Rezultatele de calcul înregistrate în tabel. Se determină o culoare medie pentru fiecare lungime de undă .

6. Se determină absolut prejudecată dl în determinarea lungimii de undă pentru orice culoare

Eroare Aici DL- în determinarea poziției liniei, care este egală cu intervalul scării; DL- eroare în determinarea distanței de la grilajul la scara egală linie despărțitoare scăzută. Numărarea eroare în determinarea lungimii de undă a celorlalte culori este aceeași.

7. Se înregistrează rezultatul final pentru fiecare culoare;

8. Concluzia are în vedere dl pentru toate culorile în mod egal. Comparați cu lungimile de undă din tabel.

1. Ce este grătarul?

2. Care este perioada de difracție, care are 1000 de linii aplicate la 1 mm?

3. Care este condiția de a obține maximele principal la difracția undelor plane printr-o rețea de difracție?

4. Care este principala condiție pentru obținerea minimelor în difracției undelor plane printr-o rețea de difracție?

5. Care sunt zona Fresnel și din care numărul de zone Fresnel depinde montarea în spațiul îngust?

6. Care este cel mai înalt ordin al spectrului printr-o rețea de difracție a perioadei d = 3,5 mm, în cazul în care lungimea de undă de lumină l = 600 nm?

7. Cum maximele majore de intensitate odată cu creșterea numărului N de fante în difracție multe goluri?

8. Care este difracția luminii?