Порядок виконання роботи

1 Увімкнути освітлювач. Переконайтесь, що він створює паралельний пучок світла, який падає на дифракційні ґратки перпендикулярно. Зорієнтуйте освітлювач так, щоб незабарвлена біла смуга нульового порядку знаходилась в центрі екрана із шкалою 4.

2 Період дифракційної ґратки вважається відомим. Запишіть його значення до таблиці 5.1.

3 Виміряйте відстань від ґратки до екрана L (див. рис. 5.3). Результат вимірювань занесіть до таблиці 5.1.

4 Визначте відстані h від середини дифракційного максимуму до центра дифракційної картини (середина білої смуги нульового порядку в центрі екрана 4). Вимірювання провести для трьох кольорів (червоний, зелений, фіолетовий) першого та другого порядків спектра. Візьміть до уваги, що вимірювання потрібно провести для спектрів, розташованих як зліва, так і справа від центра дифракційної картини. У розрахунках використовувати середнє значення h _середн=(h _зліва+ h _справа)/2. Це дозволить уникнути систематичної похибки у разі незбігу центра дифракційної картини з центром шкали. Результати занесіть до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

4 Визначити похибку вимірювання відстані Δ h як напівширину спектральної лінії відповідного порядку. Результат занести до таблиці 5.1.

5 Визначити шукані довжини хвиль за допомогою формули (5.5). Визначити похибки Δ λ, використовуючи співвідношення

. (5.6)

Результати занесіть в таблицю 5.1.

6 За результатами лабораторної роботи зробіть висновки.

5 контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

- теоретичний матеріал з теми “Дифракція” за підручником [2, 5] або конспектом відповідних лекцій;

- матеріал, що поданий вище до даної лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дайте відповідь на такі питання:

1 Принцип Гюйгенса-Френеля.

2 Метод зон Френеля. Радіус зони Френеля (доведення). Амплітуда коливань світлової хвилі від точкового ізотропного джерела (доведення).

3 Дифракція Френеля на круглому отворі. Амплітуда світлового вектора в центрі дифракційної картини (доведення).

4 Дифракція Френеля на круглому диску. Амплітуда світлового вектора в центрі дифракційної картини (доведення).

5 Дифракція Фраунгофера на щілині. Амплітуда й інтенсивність світла, максимуми й мінімуми (доведення).

6 Дифракція Фраунгофера на дифракційних ґратках. Амплітуда та інтенсивність світла, максимуми й мінімуми (доведення).

7 Дисперсія і роздільна здатність дифракційних ґраток (доведення). Роздільна здатність об'єктива.

8 Дифракція на просторових структурах. Закон Вульфа-Брегга (доведення). Рентгенівська спектроскопія. Рентгенострук­турний аналіз.

9 Опишіть порядок виконання лабораторної роботи. Опишіть експериментальну установку.

10 Зробіть схематично розподіл інтенсивності в дифрагованому світлі залежно від sin(φ), якщо загальне число щілин ґраток N = 3 і d / b = 3.