Epigrafas:

„Vieną patirtį vertinu labiau nei tūkstantį nuomonių, gimusių tik iš vaizduotės“.
M. Lomonosovas.

Pamokos tikslai:

Gebėjimų ugdymas.
Gebėjimas panaudoti studijuojamą medžiagą sprendžiant skaičiavimo ir praktines problemas. Gebėti pritaikyti matematikos žinias fizikiniams dėsniams.
Vertybių formavimas.
Balta šviesa turi sudėtingą struktūrą, kurią žinant galima paaiškinti spalvų įvairovę gamtoje. Naudojant difrakcinę gardelę arba prizmę, baltą šviesą galima padalyti į spektrą, kurį sudaro septynios pagrindinės spalvos: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo, violetinė.
Protingas elgesys aplinkoje.
Už mūsų ribų gamtoje nėra spalvų, yra tik skirtingo ilgio bangos. Akis yra sudėtingas optinis prietaisas, galintis aptikti spalvų skirtumus, atitinkančius nedidelį (apie 10-6 cm) šviesos bangų ilgio skirtumą.

Tikėtini Rezultatai:

Studentų darbo su mokomomis formulėmis įgūdžių ir praktinio darbo atlikimo įgūdžių formavimas.
Eksperimentinės užduoties rezultatui apskaičiuoti pasitelkite matematines žinias.
Studentų gebėjimas ir įgūdžiai dirbti su papildoma ir informacine literatūra.

Pamokos struktūra:

Studijuotos medžiagos taikymas testo užduočiai atlikti
Fragmento „Fraunhoferio difrakcija“ peržiūra, frontalus pokalbis šia medžiaga (lentoje užrašyti klausimai).
Darbas lentoje. 2405 uždavinio sprendimas iš G. N. Stepanovos fizikos uždavinių rinkinio.
Atliekant eksperimentinį darbą tema „Šviesos bangos ilgio (nurodytai spalvai) nustatymas naudojant difrakcinę gardelę“.
Darbas su fizikos ir technologijų žinynu, kurį parašė A. S. Enochovich. Gautų rezultatų palyginimas su žinyno duomenimis ir eksperimento rezultatų apibendrinimas.
Apibendrinant pamoką. Skirkite diferencijuotus namų darbus.

Pamokos tikslai:

Švietimo : Kartoti ankstesnėse pamokose išmoktas formules, taikyti matematikos žinias skaičiavimo uždaviniams spręsti. Ištirtą medžiagą panaudoti sprendžiant uždavinius ir atliekant eksperimentinius darbus šviesos bangos ilgiui nustatyti naudojant difrakcinę gardelę.
Švietimas: Ugdyti mokinių pažintinį susidomėjimą, gebėjimą logiškai mąstyti ir apibendrinti. Ugdyti mokymosi motyvus ir domėjimąsi fizika ir matematika. Ugdykite gebėjimą įžvelgti fizikos ir matematikos ryšį. Tobulinti mokinių gebėjimą pabrėžti pagrindinį dalyką, analizuoti užduoties sąlygas, ugdyti žodinės ir rašytinės kalbos kultūrą.
Švietimo Ugdyti meilę studentiškam darbui, užsispyrimą siekiant užsibrėžto tikslo ir gebėjimą dirbti poromis. Puoselėti matematinių skaičiavimų kultūrą. Abipusė pagarba.

Per užsiėmimus.

1. Studijuotos medžiagos kartojimas ir apibendrinimas

Balta šviesa turi sudėtingą struktūrą, kurią žinant galima paaiškinti spalvų įvairovę gamtoje. Naudojant difrakcinę gardelę arba prizmę, baltą šviesą galima padalyti į spektrą, kurį sudaro septynios pagrindinės spalvos: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo, violetinė. Už mūsų ribų gamtoje nėra spalvų, yra tik skirtingo ilgio bangos. Akis yra sudėtingas optinis prietaisas, galintis aptikti spalvų skirtumus, kurie atitinka nedidelį (apie 10-6 cm) šviesos bangų ilgio skirtumą. Ankstesnėse pamokose mokėmės apie šviesos bangų savybes: interferenciją, dispersiją, difrakciją, poliarizaciją.

Šiandien apibendrinsime praktikoje įgytas žinias. Tačiau pirmiausia priminsime medžiagą iš ankstesnės pamokos, kurioje sužinojome apie optinio įrenginio – difrakcijos gardelės – sandarą ir veikimo principą.

2. Pristatymas tema: „Difrakcinė gardelė“.

Difrakcinė gardelė yra pagrįsta difrakcijos reiškiniu, kuris yra daugybės labai siaurų plyšių, atskirtų nepermatomomis erdvėmis, rinkinys. ( 1 priedas, 2 skaidrė)

Permatomų plyšių plotis yra A, o nepermatomų plyšių plotis lygus b.

+b =d,d – difrakcijos gardelės periodas.

Panagrinėkime elementariąją difrakcijos gardelės teoriją. Tegul ant grotelių krinta plokštuminė monochromatinė banga, kurios ilgis λ. (1 priedas, 3 skaidrė).
Antriniai šaltiniai plyšiuose sukuria šviesos bangas, kurios sklinda visomis kryptimis.

Raskime, kokiomis sąlygomis iš plyšių sklindančios bangos sustiprina viena kitą. Šiuo tikslu panagrinėkime bangas, sklindančias kampo φ nustatyta kryptimi.
Kelio skirtumas tarp bangų nuo gretimų plyšių kraštų yra lygus atkarpos ilgiui AC . Jei šiame segmente yra sveikasis bangos ilgių skaičius, tada bangos iš visų plyšių, sudėjus, sustiprins viena kitą. Iš trikampio ABC galite sužinoti kojos ilgį AC:
AC=ABsinφ.

Maksimumai bus stebimi kampu φ , nustatoma pagal sąlygą

d*sinφ =k * λ

Reikia turėti omenyje, kad įvykdžius šią sąlygą, bangos, kylančios iš visų kitų plyšių taškų, sustiprėja. Kiekvienas pirmojo plyšio taškas atitinka antrojo plyšio tašką, esantį atstumu d nuo pirmojo taško. Todėl šių taškų skleidžiamų antrinių bangų kelio skirtumas yra lygus k * λ, ir šios bangos tarpusavyje sustiprinamos.
Už grotelių dedamas konverguojantis lęšis, o už jo – ekranas židinio atstumu nuo objektyvo. Objektyvas fokusuoja spindulius, einančius lygiagrečiai vienam taškui. Šiuo metu bangos susijungia ir įvyksta jų tarpusavio stiprinimas. Kampai φ , tenkindami sąlygą, nustatykite maksimumų padėtį ekrane.

Kadangi maksimumų padėtis (išskyrus centrinę, atitinkanti k = 0) priklauso nuo bangos ilgio, gardelė baltą šviesą skaido į spektrą (antros ir trečios eilės spektrai persidengia). Daugiau λ , tuo toliau nuo centrinio maksimumo yra tam tikras maksimumas, atitinkantis tam tikrą bangos ilgį. Kiekviena vertė turi savo spektrą. Tarp maksimumų yra apšvietimo minimumai. Kuo didesnis plyšių skaičius, tuo ryškiau apibrėžti maksimumai ir kuo platesni minimumai juos skiria. (1 priedas, 4 skaidrė) Ant grotelių krintanti šviesos energija ja perskirstoma taip, kad didžioji jos dalis patenka į maksimumus, o maža dalis energijos patenka į minimumus.
Naudojant difrakcinę gardelę, galima atlikti labai tikslius bangos ilgio matavimus. Jei gardelės laikotarpis yra žinomas, tada bangos ilgio nustatymas sumažinamas iki kampo matavimo φ , maksimaliai atitinkančią kryptį. (1 priedas, 5 skaidrė)

d * sin φ =k * λ

λ = , nes kampai maži, tai sin φ = tan φ

tan φ = , tada λ = ,

Difrakcinių grotelių pavyzdžiai: mūsų blakstienos su tarpais tarp jų yra grubios difrakcijos grotelės (1 priedas, 6 skaidrė). Todėl, jei prisimerksite prie ryškios šviesos šaltinio, galite pamatyti vaivorykštės spalvas. Balta šviesa difrakcijos būdu aplink blakstienas suskaidoma į spektrą. Lazerinis diskas su grioveliais, esančiais arti vienas kito, yra panašus į atspindinčią difrakcijos gardelę. Jei pažvelgsite į jos atspindėtą šviesą nuo elektros lemputės, pamatysite šviesos skaidymąsi į spektrą. Galima stebėti keletą spektrų, atitinkančių skirtingas vertes k. Vaizdas bus labai aiškus, jei lemputės šviesa atsitrenks į plokštelę dideliu kampu.

3. Bandomosios užduoties atlikimas.

I variantas.

A.ν 1 = ν 2
B. Δφ = 0
IN.Δφ = konst
G.ν 1 = ν 2, Δφ = pastovus
λ ℓ 1 Ir ℓ 2 iš taško M. ( 1 paveikslas) Taške M pastebima:
A. Maksimalus;
B. Minimumas;
IN. Atsakymas yra dviprasmiškas;
G.
n 1 n 2. Koks yra santykis tarp n 1 Ir n 2?
A. n 1< n 2
B. n 1 = n 2
IN. n 1 > n 2
G. atsakymas dviprasmiškas
d λ φ , pagal kurią laikomasi pirmojo pagrindinio maksimumo?
A. sinφ =λ/d
B. sinφ =d/λ
IN. cos φ= λ/d
SU. cos φ= d/λ
A.
B. Garso bangų difrakcija, nes . λgarsas>>Šviesa
IN. λ garsas<< λсв .
G.
A. A
B. b
IN. arba a arba b, priklausomai nuo disko dydžio.

ašI variantas.

Šviesos bangos yra koherentinės, jei:
A.ν1 = ν2, Δφ = konst B.ν1 = ν2 IN. Δφ = 0 G. Δφ = konst
Du koherentiniai šaltiniai su bangos ilgiu λ esantys skirtingais atstumais ℓ1 Ir ℓ2 nuo taško M. 2 pav) Taške M pastebima: A. Maksimalus; B. Minimumas; IN. Atsakymas yra dviprasmiškas; G. Nė vienas iš atsakymų A–B nėra teisingas.
„Paskaidrinti“ optiką ant stiklo paviršiaus su lūžio rodikliu n1 užtepkite ploną skaidrią plėvelę su lūžio rodikliu n2. Koks yra santykis tarp n1 Ir n2?
A. n1 = n2 B. n1 > n2 IN. n1< n2 G. atsakymas dviprasmiškas
Difrakcinė gardelė su tašku d apšviečiamas įprastai krentančio bangos ilgio šviesos pluoštu λ . Kuri iš šių posakių apibrėžia kampą φ , pagal kurią laikomasi antrojo pagrindinio maksimumo? A. sinφ = 2λ/d B. sinφ =d/2λ IN. cos φ= 2λ/d SU. cos φ= d/2λ
Ką lengviau stebėti kasdieniame gyvenime: garso ar šviesos bangų difrakciją?
A.Šviesos bangų difrakcija, nes λ garsas<< λсв .
B.Šviesos bangų difrakcija, dėl regėjimo organizmo ypatumo – akies.
IN. Garso bangų difrakcija, nes jos yra išilginės, o šviesos bangos – skersinės.
G. Garso bangų difrakcija, nes . λgarsas>>Šviesa
Kai mažas diskas apšviečiamas monochromatine balta šviesa, ekrane pastebimas difrakcijos raštas. Difrakcijos modelio centre pastebima: A. Balta dėmė; b. tamsus taškas.
A. A B. b IN. arba a arba b, priklausomai nuo skylės spindulio.

Žiūrėti į/fragmentą „Fraunhoferio difrakcija“.

Klausimai apie šią medžiagą:

Kas yra difrakcinė gardelė?
Atsakymas: Difrakcinė gardelė – tai daugybės labai siaurų plyšių, atskirtų nepermatomomis erdvėmis, rinkinys.
Kuo prizmės sukuriami spektrai skiriasi nuo difrakcijos spektrų?
Atsakymas: Difrakcinė gardelė ir prizmė – spektriniai prietaisai – spektro analizatoriai. Spektras, gautas naudojant prizmę, yra labiau ištemptas trumposios bangos dalyje, o suspaustas ilgosios bangos dalyje, nes Prizmė stipriau nukreipia violetinius spindulius. Difrakcinė gardelė stipriau nukreipia raudonuosius spindulius, spektras beveik vienodas.
Kas lemia kampinį atstumą tarp difrakcijos spektro maksimumų?
Atsakymas: Kampinis atstumas tarp maksimumų difrakcijos spektre priklauso nuo difrakcijos gardelės konstantos. Kuo mažesnė difrakcijos gardelės konstanta, tuo didesnis kampinis atstumas tarp spektrų.
Kaip nustatoma įrenginio skiriamoji geba?
Atsakymas: Spektrinių linijų ryškumas didėja didėjant plyšių skaičiui, tuo platesnis spektras lemia įrenginio skiriamąją gebą.
Kokios grotos vadinamos atspindinčiomis?
Atsakymas: Nuo praėjusio amžiaus pabaigos plačiai paplito šviesą atspindinčios grotelės. Tokiose grotelėse 1 mm yra iki kelių tūkstančių linijų. Kuo daugiau linijų 1 mm, tuo didesnis spektro kampinis plotis.
Kokias grotelių rūšis žinote?
Atsakymas: Michelsono ešelonas – difrakcija laiptelių kraštuose;
Įgaubtos sferinės grotelės – tarnauja kaip fokusuojantis veidrodis be objektyvo;
Kryžminės difrakcijos gardelės – sudaro dvimatę difrakcijos struktūrą, kuri skaido spektrą pagal dvi koordinates;
Netvarkinga struktūra (dulkėtas langas) – formuoja vaivorykštės žiedus;
Žmogaus blakstienos su tarpais tarp jų sudaro grubią difrakcijos gardelę.
Įvardykite optinius instrumentus, kuriuose naudojamos difrakcinės gardelės ir kokiose mokslo srityse jos naudojamos?
Atsakymas: Difrakcinės gardelės naudojamos spektroskopuose, spektrografuose, specialiuose mikroskopuose, astronomijoje, fizikoje, chemijoje, biologijoje, technikoje, medžiagų sugerties ir atspindžio spektrams tirti, įvairių medžiagų optinėms savybėms tirti, gamyboje atlikti ekspresinę analizę įvairių medžiagų.

Daugelis siaurų plyšių nedideliu atstumu vienas nuo kito sudaro nuostabų optinį įrenginį – difrakcinę gardelę. Grotelės paverčia šviesą spektru ir leidžia labai tiksliai išmatuoti šviesos bangos ilgį.

Prieš pereinant prie eksperimentinio darbo, išspręsime bangos ilgio nustatymo naudojant difrakcijos gardelę problemą ir pakartosime formulę, kad nustatytume, kokiomis sąlygomis iš plyšių kylančios bangos sustiprina viena kitą.

Problemos sprendimas. Darbas lentoje.

Nr. 2405 – S.

Naudojant difrakcinę gardelę su 0,02 mm periodu, pirmasis difrakcijos vaizdas buvo gautas 3,6 cm atstumu nuo centrinio maksimumo ir 1,8 m atstumu nuo gardelės. Raskite šviesos bangos ilgį.

4. Eksperimentinės užduoties atlikimas. Darbas grupėse.

Tema: « Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakcijos gardelę.

Eksperimentinė užduotis: naudojant pateiktą sąranką 3 pav, nustatykite bangos ilgį (nurodytos spalvos).

Atkreipkite dėmesį į paveikslą (1 priedas, 7 skaidrė). Tinklelis sumontuotas laikiklyje 2, kuris tvirtinamas prie liniuotės 1 galo. Ant liniuotės yra juodas ekranas 3 su siauru vertikaliu plyšeliu viduryje. Ant ekrano ir liniuotės yra milimetrų skalės. Visa sąranka sumontuota ant trikojo.

Darbo tvarka:

Perkelkite skalę su nukreipimo plyšiu iki didžiausio įmanomo atstumo nuo difrakcijos gardelės. ( 2 priedas).
Nukreipkite prietaiso ašį į lempą su tiesia kaitinimo siūle. (šiuo atveju lempos kaitinimo siūlelis turi būti matomas per siaurą ekrano taikiklio siūlą. Atidžiai žiūrėkite iš pradžių į kairę, o po to į dešinę nuo plyšio. Tokiu atveju difrakcijos raštai (spektrai) bus matomi dešinėje ir kairėje nuo plyšio, juodame fone virš skalės).
Nejudindami prietaiso, naudokite skalę, kad nustatytumėte spalvų juostų centrų padėtį pirmos eilės spektruose. Įrašykite rezultatus į lentelę.
Iš matavimo duomenų apskaičiuokite bangos ilgį. Palyginkite ją su šios šviesos spalvos bangos ilgio verte, pateikta žinyne. Padarykite išvadą.

d * sin φ =k * λ

λ = d * sin φ/ k, nes kampai maži, tai sin φ = tan φ

tan φ = , tada λ =

Rezultatų lentelė:

Taigi šiandienos pamokoje dar kartą pakartojome šviesos bangų savybes, atlikome praktinį šviesos bangos ilgio nustatymą naudojant optinį įrenginį - difrakcijos gardelę, palyginome gautus duomenis su etaloniniais rezultatais,

Visa tai leido daryti išvadą, kad difrakcijos gardelė leidžia labai tiksliai nustatyti šviesos bangos ilgį.

Naudotos knygos.

Fizika: vadovėlis. 11 klasei. bendrojo išsilavinimo institucijos / G.Ya Myakishev, B.B. Buchovcevas. – 12 leidimas. – M: Švietimas, 2004 m.
Fizika: vadovėlis. 11 klasei. bendrojo išsilavinimo institucijos / N.M.Shakhmaev, S.N.Shakhmaev, D.Sh.Shodiev – M: Švietimas, 2000 m.
Bangų optika: vadovėlis - M.: Bustard, 2003.
Mokyklinis fizikos kursas: testai ir užduotys. – M.: Shkola-Press, 1996 m.
Fizikos ir technologijų vadovas: vadovėlis. Vadovas mokiniams - M.: Edukacija, 1989 m.
Fizikos uždavinių rinkinys 10-11 klasei, aut. G.N. Stepanova - M.: Išsilavinimas, 2001 m.

Darbo tikslas: susipažinimas su skaidria difrakcine gardele, nustatymas

šviesos šaltinio – kaitinamųjų lempų – spektro bangų ilgių padalijimas

Prietaisai ir priedai:

1. Skaidri difrakcinė gardelė.

2. Kaitrinė lempa.

3. Goniometras (prietaisas tiksliam kampų matavimui).

4. Linijinė instaliacija šviesos bangos ilgiui nustatyti.

Šviesos difrakcija- reiškinys, susidedantis iš nukrypimo nuo geometrinės optikos dėsnių ir atsirandantis, kai šviesos bangos praeina šalia nepermatomų kliūčių, proporcingų šviesos bangų ilgiui. Yra du difrakcijos tipai:

1. Frenelio difrakcija, t.y. toks, kai difrakcijos raštą sudaro besiskiriantis spindulių pluoštas, turintis sferinį bangos frontą.

2. Fraunhoferio difrakcija, t.y. tokias, kai difrakcijos raštą sudaro lygiagrečių spindulių sistemos, turinčios plokštuminės bangos frontą. Šiuo atveju difrakcijos modelis tamsių ir šviesių juostelių pavidalu stebimas tik naudojant lęšį, kuris surenka spindulius židinio plokštumoje. Panagrinėkime Fraunhoferio difrakciją pagal difrakcinę gardelę.

Difrakcinė gardelė yra plokščia skaidri plokštė, ant kurios pakaitomis dedamos skaidrios ir nepermatomos juostelės. Permatomų ir nepermatomų juostelių pločių suma vadinama gardelės konstanta d, arba jo laikotarpis.

Panagrinėkime elementariąją difrakcijos gardelės teoriją. Nukreipkime monochromatinį šviesos spindulį statmenai gardelės plokštumai, t.y. plokštumos monochromatinė ilgio banga l. Pagal Huygens-Fresnelio principą kiekvienas bangos fronto taškas gali būti laikomas nepriklausomu antrinių bangų šaltiniu. Šie šaltiniai yra nuoseklūs. Kiekvienas grotelių plyšys veikia kaip taškinis antrinių bangų šaltinis, jei plyšio plotis yra mažesnis už bangos ilgį. Šiuo atveju difrakcinė gardelė yra gardelės plyšiuose esančių koherentinių taškinių šaltinių (5) rinkinys, skleidžiantis šviesos virpesius visomis kryptimis. Lygiagretus spindulių pluoštas, patenkantis į difrakcijos gardelę, dėl difrakcijos pakeis savo struktūrą. Po grotelių spindulių nuokrypis nuo pradinės krypties yra nuo 0 0 iki 90 0 į dešinę ir kairę. Jei už difrakcijos gardelės dedamas kolekcionuojantis lęšis, tai lęšio židinio plokštumoje galima stebėti difrakcijos raštą, atsirandantį dėl dviejų procesų: šviesos difrakcijos iš kiekvieno grotelės plyšio ir daugiaspindulių trukdžių iš visų plyšių. Pagrindinius šio paveikslo bruožus lemia antrasis procesas.

Kadangi plokštuminė banga krinta ant grotelių, tos pačios krypties spinduliai, kylantys iš skirtingų plyšių, turi tas pačias pradines fazes. Objektyvas taip pat neįveda fazių skirtumo. Vadinasi, fazių skirtumą galima sukurti tik dėl spindulių kelio į objektyvą skirtumo. Jei smūgio skirtumas psl atitinkami spinduliai (t. y. spinduliai, kylantys iš atitinkamai išdėstytų dviejų gretimų plyšių taškų) yra lygūs sveikajam skaičiui k=0,1,2,3...šviesos bangos ilgiai l, t.y. pg=d×sinj=kl, tada bet kokių šia kryptimi einančių spindulių kelio skirtumas:

taip pat yra lygus sveikajam bangos ilgių skaičiui (daugiklis N lygus lizdų skaičių skirtumui). Todėl visi spinduliai iškyla kampu j, atitinkanti sąlygą:

(1)

esant trukdžiams, jie sustiprins vienas kitą ir ekrane bus stebima didžiausia šviesa. (1) lygtis yra pagrindinė praktinio difrakcijos gardelių naudojimo dalis. Išmatavus kampus j, atitinkančius difrakcijos maksimumų padėtis, galima, žinant šviesos bangos ilgį, rasti gardelės konstantą d arba atvirkščiai, žinant d, nustatyti šviesos bangos ilgį. Centrinėje šviesos juostoje, kurios vaizdą sukuria lygiagretus krentančio pluošto pluoštas (k = 0, sinj = 0), sumuojami visų spindulių veiksmai, nepriklausomai nuo bangos ilgio. Centrinio maksimumo dešinėje ir kairėje yra šviesos juostos, kurių k = ±1, ±2, ±3, ±4, ... Jos vadinamos 1-osios, 2-osios... ir k-osios eilės difrakcijos maksimumais. Pagal (1) lygtį skirtingos l reikšmės atitinka skirtingus kampus j (difrakcijos maksimumuose tos pačios eilės). Todėl, lęšio židinio plokštumoje apšviečiant groteles balta šviesa, susidaro difrakcijos spektrų serija, persidengianti viena su kita.

Išsprendę l lygtį (1), gauname:

Ši išraiška yra pagrindinė skaičiavimo formulė šviesos bangos ilgiams apskaičiuoti. Šiame laboratoriniame darbe šviesos bangos ilgis nustatomas naudojant goniometrą ir tiesinę sąranką.

Darbo tikslas: Raudonų, žalių ir violetinių spindulių bangos ilgių nustatymas aiškiai matomiems 1 ir 2 eilės spektrams.

Prietaisai ir priedai: Difrakcinės grotelės, ekranas, foninio apšvietimo lempa.

Teorinis įvadas

Jei lygiagrečių šviesos spindulių spindulys savo kelyje susidurs su nepermatomu apskritu kūnu arba praleidžiamas per pakankamai mažą apskritą angą, ekrane bus matoma šviesi arba tamsi dėmė kintančių tamsių ir šviesių žiedų centre.

Šis šviesos sklidimo į geometrinio šešėlio sritį reiškinys, rodantis nukrypimą nuo šviesos sklidimo tiesumo dėsnio, vadinamas šviesos difrakcija.

Norint gauti ryškius difrakcijos spektrus, jie naudojami difrakcijos sietai ki. Difrakcinė gardelė – tai plokščia stiklo plokštė, ant kurios dalijimo mašina uždedama keletas lygiagrečių linijų (gerose grotelėse – iki 1000 eilučių milimetre). Potėpiai praktiškai neperšviečiami šviesai, nes dėl savo šiurkštumo jie daugiausia išsklaido šviesą. Tarpai tarp potėpių leidžia laisvai prasiskverbti šviesai ir vadinami plyšiais.

Vadinamas eigos pločio ir skaidraus tarpo derinys periodo arba gardelės konstanta. Jei eigos plotį žymėsime b, ir plyšio plotis A, tada gardelės periodas

Tegul šviesos spinduliai krenta ant grotelių statmenai plokštumai. Pro kiekvieną plyšį praeinanti šviesa patiria difrakciją, t.y. nukrypsta nuo tiesios krypties. Jei spindulių, sklindančių iš grotelių plyšių, kelyje yra lęšis, o objektyvo židinio plokštumoje dedamas ekranas, tai visi lygiagretūs spinduliai, atėję tuo pačiu kampu į normalų, susirenka viename taške. ekrane (1 pav.). Spinduliai, sklindantys iš kito kampo, susilies kitame taške. Kiekvieno ekrano taško apšvietimas priklausys tiek nuo šviesos intensyvumo, kurią suteikia kiekvienas plyšys atskirai, tiek nuo spindulių, einančių per skirtingus plyšius, trukdžių, kaip matyti iš 1 paveikslo, kelio skirtumo dviejų gretimų plyšių spinduliai

čia d – gardelės periodas, φ – spindulių nukrypimo kampas.

1 paveikslas

Jei šis skirtumas lygus lyginiam pusbangių skaičiui, didžiausias apšvietimas bus stebimas kampo φ kryptimi:

d sinφ = 2kλ/2 = kλ, (1)

ir su sąlyga

d sinφ = (2k+1)λ/2 (2)

laikomasi minimumo.

Nesunku pastebėti, kad esant kelio skirtumui ∆=kλ, visi kiti tarpai kampo φ kryptimi taip pat duos maksimumą, nes visais atvejais kelių skirtumai bus kartotiniai. Šie maksimumai vadinami pagrindiniais.

Taigi, esant normaliam spindulių patekimui į gardelę, pagrindiniams maksimumams, gautiems ekrane iš difrakcijos gardelės, turime tokį ryšį:

d sinφ = kλ, (3)

kur k - 1,2,3,...sveikas skaičius, vadinamas spektro eilutė. Spektro eilės samprata siejama su tuo, kad ekrane stebima daugybė maksimumų, simetriškai išsidėsčiusių baltos juostelės atžvilgiu (nulinės eilės spektras), susidariusiai šviesai, praeinant pro groteles be deformacijos.

Iš (3) formulės aišku, kad kuo ilgesnis bangos ilgis, tuo didesnį difrakcijos kampą atitinka maksimumo padėtis (2 pav.). Kai ant grotelių krenta vienspalvė šviesa, ekrane atsiranda vienos spalvos juostelės. Formulė (3) leidžia mums nustatyti šviesos bangos ilgį:

λ =d sinφ/k. (4)

Bangos ilgio nustatymas reiškia kampo φ matavimą. Kampams matuoti naudojamas specialus prietaisas – goniometras (3 pav.). Kur K yra kalimatorius su plyšiu (siekiant gauti siaurą lygiagrečių spindulių spindulį); T - teleskopas; OK – okuliaras su sriegiu, skirtas nukreipti teleskopą į konkrečią spektro liniją; C - apskritos skalės su nonija;

2 pav

Dr – difrakcinė gardelė.

Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakcinę gardelę

1. ŠVIESOS DIFRAKCIJA

Šviesos difrakcija yra reiškinys, kai šviesa lenkiasi aplink savo kelyje pasitaikančias kliūtis, kartu su šviesos bangos energijos erdviniu persiskirstymu – trukdžiais.

Šviesos intensyvumo pasiskirstymas difrakcijos schemoje gali būti apskaičiuojamas naudojant Huygens-Fresnelio principą. Pagal šį principą kiekvienas šviesos bangos priekinės dalies taškas, t.y. paviršius, į kurį pasklido šviesa, yra antrinių koherentinių šviesos bangų šaltinis (jų pradinės fazės ir dažniai yra vienodi); atsirandantį svyravimą bet kuriame erdvės taške sukelia visų į šį tašką ateinančių antrinių bangų trukdžiai, atsižvelgiant į jų amplitudes ir fazes.

Šviesos bangos fronto padėtis bet kuriuo laiko momentu nustatoma pagal visų antrinių bangų gaubtą; bet kokia bangos fronto deformacija (ji atsiranda dėl šviesos sąveikos su kliūtimis) lemia šviesos bangos nukrypimą nuo pradinės sklidimo krypties – šviesa prasiskverbia į geometrinio šešėlio sritį.

2. Difrakcinė gardelė

Skaidri difrakcinė gardelė – tai stiklo plokštelė arba celiulioidinė plėvelė, ant kurios griežtai nustatytais atstumais specialiu pjaustytuvu išpjaunami siauri šiurkštūs, šviesos nepraleidžiantys grioveliai (štepimai). Nepertraukiamo, skaidraus tarpo (plyšio) pločio ir griovelio pločio suma vadinama gardelės konstanta arba periodu.

Tegul ant gardelės krenta plokštuma monochromatinė šviesos banga, kurios bangos ilgis (panagrinėkime paprasčiausią atvejį – normalų bangos kritimą ant grotelių). Kiekvienas skaidrių gardelės erdvių taškas, į kurį banga pasiekia, pagal Huygenso principą tampa antrinių bangų šaltiniu. Už grotų šios bangos sklinda visomis kryptimis. Šviesos nukreipimo kampas nuo normalios iki gardelės vadinamas difrakcijos kampu.

Ant antrinių bangų kelio pastatykime renkantį lęšį. Jis sufokusuos visas antrines bangas, sklindančias tuo pačiu difrakcijos kampu, atitinkamoje židinio paviršiaus vietoje.

Norint, kad visos šios bangos maksimaliai padidintų viena kitą, kai yra viena ant kitos, būtina, kad bangų, kylančių iš atitinkamų dviejų gretimų plyšių taškų, t. y. taškų, esančių vienodu atstumu nuo šių plyšių kraštų, fazių skirtumas būtų lygus lyginis skaičius arba šių bangų eigos skirtumas buvo lygus sveikajam skaičiui m bangos ilgiai. Iš 1 pav. aišku, kad 1 ir 2 bangų kelio skirtumas

taškas P yra lygus:

Vadinasi, didžiausio susidariusios šviesos bangos intensyvumo sąlygą difrakcijos metu nuo difrakcijos gardelės galima parašyti taip:

, (2)

Kur Pliuso ženklas atitinka teigiamą kelio skirtumą, minuso ženklas – neigiamą.

Maxima tenkinanti sąlyga (2) vadinama pagrindine, skaičiumi m vadinama pagrindinių maksimumų tvarka arba spektro tvarka. Reikšmė m=0 atitinka didžiausią nulinę eilę (centrinį maksimumą). Yra vienas nulinės eilės maksimumas, du pirmosios, antrosios ir aukštesnės eilės maksimumai – į kairę ir į dešinę nuo nulio.

Pagrindinių maksimumų padėtis priklauso nuo šviesos bangos ilgio. Todėl, apšviečiant groteles balta šviesa, visų laipsnių maksimumai, išskyrus nulį, atitinkantys skirtingus bangos ilgius, pasislenka vienas kito atžvilgiu, t.y., išskaidomi į spektrą. Violetinė (trumposios bangos ilgio) šio spektro riba yra nukreipta į difrakcijos modelio centrą, raudona (ilgos bangos) riba yra nukreipta į periferiją.

3. Montavimo aprašymas

Darbas atliekamas spektrogoniometru GS-5 su sumontuota difrakcine gardele. Goniometras yra prietaisas, skirtas tiksliai matuoti kampus. Spektrogoniometro GS-5 išvaizda parodyta 2 pav.

2 pav

Kolimatorius 1, turintis spektrinį plyšį, reguliuojamą mikrometriniu varžtu 2, yra sumontuotas ant fiksuoto stovo. Plyšys nukreiptas į (gyvsidabrio lempą). Objekto 3 pakopoje sumontuota skaidri difrakcinė gardelė 4.

Difrakcijos modelis stebimas per 6 teleskopo okuliarą 5.

Darbo tikslas – ištirti difrakcinę gardelę, rasti jos charakteristikas ir pagal ją nustatyti šviesos bangų ilgį gyvsidabrio garų emisijos spektre.

USTU-UPI Fizikos katedros fizikinio cecho laboratorijoje laboratoriniame darbe Nr. 29 gyvsidabrio lempa naudojama kaip linijinio spektro šaltinis, kuriame elektros išlydžio metu yra apšvitinamas linijinis spinduliuotės spektras. sugeneruotas, kuris, praėjęs GS-5 spektrogoniometro kolimatorių, krenta ant difrakcijos gardelės (GS-5 nuotrauka parodyta antraštinėje byloje). Eksperimentuotojas nustato difrakcijos kampą iki kelių sekundžių tikslumu, nukreipdamas okuliaro stebėjimo liniją į atitinkamą spektro liniją, tada aukščiau aprašytu metodu apskaičiuoja pasirinktos linijos bangos ilgį.

Kompiuterinėje šio darbo versijoje eksperimentinės sąlygos sumodeliuotos gana tiksliai. Ekrane rodomas okuliaras, kurio stebėjimo linija turėtų būti nukreipta į bet kurią pasirinktą spektro liniją, tiksliau į spalvų juostos vidurį, o tai padidina kampo matavimo tikslumą iki kelių lanko sekundžių.

Kaip ir tikrasis gyvsidabrio garų spektras, kompiuterinis darbas taip pat „sugeneruoja“ keturias ryškiausias matomas spektro linijas: violetinę, žalią ir dvi geltonas linijas. Spektrai yra simetriškai išdėstyti centrinio (balto) maksimumo atžvilgiu. Žemiau po okuliaru, kad būtų geriau orientuota, visos gyvsidabrio spektro linijos yra pavaizduotos ant plonos juodos juostelės. Be to, dvi geltonos linijos susilieja į vieną. Faktas yra tas, kad šios linijos yra netoliese ir turi panašų bangos ilgį - vadinamasis dubletas, tačiau ant geros difrakcijos grotelės jos yra atskirtos (išspręstos), o tai matoma okuliare. Šiame darbe vienas iš uždavinių – nustatyti difrakcinės gardelės skiriamąją gebą.

Taigi, užvedę žymeklį ant „Matavimai“ ir paspausdami kairįjį pelės mygtuką, galite pradėti matavimus. Galite „pasukti“ okuliarą keturiais skirtingais režimais, tiek į kairę, tiek į dešinę, kol okuliaro matymo lauke atsiras spalvota vertikali linija. Turėtumėte nukreipti juodą vertikalią okuliaro stebėjimo liniją į centrinę spalvotos juostos dalį, o difrakcijos kampo reikšmės rodomos skaitmeniniame ekrane kelių lanko sekundžių tikslumu. Spektro linijos svyruoja nuo maždaug 60 iki 150 laipsnių. Tuo pačiu metu kampų skaitinių verčių tikslumas ir dėl to gautų rezultatų teisingumas priklauso nuo eksperimentų kruopštumo. Eksperimentuotojui suteikiama galimybė pačiam pasirinkti matavimų seką.

Matavimo rezultatai turi būti įrašyti į atitinkamas ataskaitų lenteles ir atlikti reikiami skaičiavimai.

4.1 Gyvsidabrio garų spektrinių linijų bangos ilgio nustatymas.

Matavimai atliekami pirmos eilės spektro linijoms (m=1). Gardelinės konstanta d=833,3 nm, jos ilgis (plotis) 40 mm. Kampo sinuso reikšmę galima nustatyti naudojant atitinkamas lenteles arba naudojant skaičiuotuvą, tačiau reikia turėti omenyje, kad lanko sekundės ir minutės turi būti konvertuojamos į laipsnių po kablelio tikslumą, t. y. 30 minučių yra 0,5 laipsnio. ir kt.

Matavimo rezultatai įrašomi į ataskaitos 2 lentelę (žr. priedą). Bangos ilgio vertė gaunama naudojant (2) formulę:

4.2.Difrakcinės gardelės charakteristikų skaičiavimas.

Didžiausia užsakymo vertė m Bet kurios difrakcijos gardelės difrakcijos spektrai gali būti nustatyti, kai šviesa ant gardelės patenka įprastu būdu, naudojant šią formulę:

Reikšmė m max nustatomas ilgiausiam bangos ilgiui – šiame darbe antrai geltonai linijai. Didžiausia spektrų eilė lygi santykio sveikajai daliai (be apvalinimo!).

Rezoliucija R Difrakcinė gardelė pasižymi gebėjimu atskirti (išskirti) spektrines linijas, kurios mažai skiriasi bangos ilgiu. A-prioras

kur yra bangos ilgis, šalia kurio atliekamas matavimas;

Minimalus dviejų spektro linijų bangos ilgių skirtumas, suvokiamas atskirai spektre.

Reikšmė paprastai nustatoma pagal Rayleigh kriterijų: dvi spektrinės linijos ir yra laikomos leistinomis, jei maksimumas yra maždaug m vienas iš jų (su ilgesniu bangos ilgiu), nustatomas pagal sąlygą

sutampa su pirmuoju papildomu minimumu tos pačios eilės spektre m kitai eilutei, nustatytai pagal sąlygą:

Iš šių lygčių išplaukia, kad

o gardelės skiriamoji geba pasirodo lygi

(6)

Taigi, grotelių skiriamoji geba priklauso nuo užsakymo m spektro ir nuo bendro skaičiaus N gardelės darbinės dalies potėpiai, t.y. dalis, per kurią praeina tiriama spinduliuotė ir nuo kurios priklauso susidaranti difrakcijos schema. Naudojant (5) formulę randama skiriamoji geba R difrakcinė gardelė, naudojama pirmos eilės spektrui (m=1).

Iš (5) išplaukia, kad dvi spektro linijos yra išskiriamos difrakcijos gardelėmis spektre m- tvarka, jei:

. (7)

Naudojant rastą vertę R, formulė (5) apskaičiuoja (nanometrais) tiesinę spektro linijų skiriamąją gebą prie spektro linijų f, z, z

(9)

kur yra kampinis atstumas tarp dviejų spektrinių linijų, kurių bangos ilgis skiriasi .

Formulė skirta D gaunamas diferencijuojant ryšį (2): kairioji pusė pagal difrakcijos kampą, o dešinė pusė pagal bangos ilgį:

(10)

Taigi gardelės kampinė dispersija priklauso nuo spektro eilės m, konstantos d gardelės ir ant difrakcijos kampo.

Naudojant (8) formulę, randama difrakcijos gardelės kampinė dispersija (/nm-lanko sekundėmis nanometre) difrakcijos kampams, atitinkantiems visus išmatuotus spektro bangos ilgius.

Gauti rezultatai užfiksuoti ataskaitos 2 lentelėje (žr. priedą).

5. Saugumo klausimai

1. Koks yra šviesos difrakcijos reiškinys?

2. Suformuluokite Huygens-Fresnelio principą.

3. Kokia yra difrakcinės gardelės skiriamoji geba ir nuo ko ji priklauso?

4. Kaip eksperimentiškai nustatyti kampinę dispersiją D difrakcinė gardelė?

5. Kaip atrodo difrakcijos raštas, gautas iš skaidrios gardelės?

TAIKYMAS

ATASKAITOS FORMA

Titulinis puslapis:

U G T U - U P I

Fizikos katedra

ATASKAITA

už laboratorinius darbus 29

Difrakcinių gardelių tyrimas. Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakcinę gardelę

Studentas______________________________

Grupė ___________________________________

Data _________________________________

Mokytojas……………………….

Vidiniuose puslapiuose:

1. Skaičiavimo formulės:

kur yra bangos ilgis;

m – spektro tvarka (m=1).

2. Spinduliuotės šaltinis – gyvsidabrio lempa.

3. Spindulio kelias

4. Difrakcijos kampų ir bangų ilgių matavimų rezultatai

gyvsidabrio garų spektrinės linijos. 1 lentelė

Spektrinė linija

Maksimalus užsakymas m

5. Reikalingų kiekių apskaičiavimas.

2 lentelė Difrakcinės gardelės charakteristikos

Laikotarpis d

Aukščiausias

Įsakymas m

Spektrovas

Leidžiantis

Linijinis

Leidimas

Kampinė dispersija

D linijoms

gyvsidabrio, ”/ nm

6. Bangos ilgio matavimo paklaidų įvertinimas apskaičiuojamas pagal formulę:

Gyvsidabrio garų spektrinių linijų bangų ilgių lentelės:

Violetinė – 436 nm,

žalia – 546 nm,

1 geltona – 577 nm,

2 geltona - 579 nm.

Laboratoriniai darbai.

Tema:Šviesos bangos ilgio nustatymas.

Darbo tikslas: Eksperimentiniu būdu nustatykite šviesos bangos ilgį.

Įranga: prietaisas šviesos bangos ilgiui nustatyti, difrakcinė gardelė ir šviesos šaltinis.

Teorinė darbo dalis: Difrakcinė gardelė – tai daugybės siaurų plyšių, atskirtų nepermatomomis erdvėmis, rinkinys.

d = a + b – difrakcijos gardelės periodas

d ∙ sin = k ∙ λ, k = 0, 1, 2… - difrakcijos gardelės formulė,

φ – kampas, kuriuo stebima didžiausia atitinkamos spalvos šviesa.

Darbe naudojama difrakcinė gardelė, kurios periodas 1/100 mm, 1/50 mm (laikotarpis nurodytas ant grotelių). Tai yra pagrindinė matavimo sąrankos dalis, parodyta 1 pav. Grotelės 1 sumontuotos laikiklyje 2, kuris tvirtinamas prie liniuotės galo 3. Ant liniuotės sumontuotas juodas ekranas 4 su siauru vertikaliu plyšiu 5 per vidurį ekranas gali judėti išilgai liniuotės pakeisti atstumą tarp jo ir difrakcijos gardelės (kad būtų didžiausias ryškumas) . Ant ekrano ir liniuotės yra mm skalės. Jei žiūrite per groteles ir plyšį į šviesos šaltinį, tada juodame ekrano fone galite stebėti 1, 2 ir tt difrakcijos spektrus abiejose plyšio pusėse (atsitiktinis iškraipymas plyšio išdėstyme). spektrai eliminuojami sukant rėmą su grotelėmis).

Bangos ilgis nustatomas pagal formulę: λ = (d ∙ sin)/ k.

Naudodamiesi 2 pav. ir difrakcijos gardelės formule, įrodykite, kad šviesos bangos ilgį galima nustatyti pagal formulę: λ = (d ∙ b) / (k ∙ a), k yra spektro tvarka.

Išvesdami šią formulę, nepamirškite, kad dėl mažų kampų (mažiausiai > 5), kuriuose stebimi maksimumai, jų nuodėmę galima pakeisti tg.

Atstumas A suskaičiuokite naudodami liniuotę nuo tinklelio iki ekrano, b– palei ekrano skalę nuo plyšio iki pasirinktos spektro linijos. Šiame darbe matavimo paklaida λ neįvertinta dėl neapibrėžtumo pasirenkant tam tikros spalvos vidurinę spektro dalį.

Parsisiųsti:

Peržiūra:

Laboratoriniai darbai.

Tema: Šviesos bangos ilgio nustatymas.

Darbo tikslas: Eksperimentiniu būdu nustatykite šviesos bangos ilgį.

Įranga: prietaisas šviesos bangos ilgiui nustatyti, difrakcinė gardelė ir šviesos šaltinis.

Teorinė darbo dalis:Difrakcinė gardelė – tai daugybės siaurų plyšių, atskirtų nepermatomomis erdvėmis, rinkinys.

D = a + b – difrakcijos gardelės periodas

D∙ nuodėmė = k ∙ λ, k = 0, 1, 2… - difrakcijos gardelės formulė,

φ – kampas, kuriuo stebima didžiausia atitinkamos spalvos šviesa.

Bangos ilgis nustatomas pagal formulę: λ = (d ∙ sin)/k.

Naudodamiesi 2 pav. ir difrakcijos gardelės formule, įrodykite, kad šviesos bangos ilgį galima nustatyti pagal formulę: λ = (d ∙ b) / (k ∙ a), k yra spektro tvarka.

Išvesdami šią formulę, nepamirškite, kad dėl mažų kampų (mažiausiai > 5), kuriuose stebimi maksimumai, jų nuodėmę galima pakeisti tg.

Atstumas a suskaičiuokite naudodami liniuotę nuo tinklelio iki ekrano, b – palei ekrano skalę nuo plyšio iki pasirinktos spektro linijos. Šiame darbe matavimo paklaida λ neįvertinta dėl neapibrėžtumo pasirenkant tam tikros spalvos vidurinę spektro dalį.

Praktinė darbo dalis.

Užduotis Nr.1.

Surinkite matavimo sąranką, įstatykite ekraną tokiu atstumu, kad būtų aiškiai matomi spektrai.
Žiūrėdami pro difrakcijos gardelę ir plyšį ekrane ties šviesos šaltiniu ir judindami ekraną, nustatykite jį taip, kad difrakcijos spektrai būtų lygiagrečiai ekrano skalei.
Nejudindami prietaiso, naudokite skalę, kad nustatytumėte spalvų juostų centrų padėtį pirmojo spektro spektruose.

eilė. Įrašykite rezultatus į lentelę. Nustatykite matavimo rezultatų vidutinę vertę.

Skaičiavimai:

Palyginkite gautus rezultatus, gautus rezultatus su šių spalvų bangos ilgiais spalviniame intarpe arba pagal siūlomą lentelę:

Padarykite išvadą.

2 užduotis. Šviesos difrakcijos stebėjimas gramofono įraše (78 aps./min., 33 aps./min.)

Paimkite plokštelės gabalėlį į dešinę ranką ir padėkite jį dešinėje akies pusėje taip, kad grioveliai būtų vertikaliai, ty lygiagrečiai lempos kaitinimo siūleliui, o lempos šviesa kristų į paviršių skirtingais kampais. . Stebėti geriausia tamsioje patalpoje.
Padarykite išvadą apie gautų spektrų skaidrumo ir ryškumo priklausomybę nuo griovelių skaičiaus ir spindulių kritimo kampo.

Kontroliniai klausimai:

1) Kodėl apšviečiant difrakcinę gardelę balta šviesa centrinėje spektro dalyje ekrane visada yra balta juosta?

2) Difrakcinės gardelės turi 50 ir 100 linijų 1 mm. Kuris iš jų suteiks platesnį ekrano spektrą, jei kiti dalykai bus vienodi?

3) Kaip kinta difrakcijos spektro raštas ekranui tolstant nuo gardelės?

4) Su kokiais sunkumais susiduriama atliekant difrakcijos eksperimentus ir kaip juos įveikti?

5) Kuo difrakcijos spektras skiriasi nuo dispersinio (prizminio) spektro?

6) Kodėl nematote atomo su mikroskopu?

7) Kokios yra matavimo klaidų priežastys?

8) Kodėl bet kurios eilės raudonoji spektro dalis yra arčiau skalės centro centro?

9) Kiek spektro kategorijų galima stebėti naudojant šį įrenginį?

10) Kokius fizinius dydžius ar charakteristikas galima nustatyti naudojant šį įrenginį?

Ryžiai. 1. Prietaisas šviesos bangos ilgiui nustatyti.

1 – difrakcinė gardelė; 4 – ekranas;

2 – laikiklis; 3 – liniuotė; 5 – vertikalus lizdas

Ryžiai. 2. Bandymo bangos ilgiui nustatyti schema.

Šviesos bangos ilgio nustatymas iš gatavų nuotraukų.

Fotografavimo įrengimas susideda iš lazerio LGI-207B, plyšio ir ekrano (esančio L = 1,2 m atstumu nuo plyšio); ant pastarojo uždedamas fotopopieriaus lapas. Centrinės difrakcijos dėmės ekspozicijos laikas yra 10–15 s, likusios nuotraukos – 3 min.

Gautos 4 difrakcijos modelių nuotraukos, atitinkančios skirtingą plyšio plotį:

b 1 = 0,33 mm (1 pav.), b 2 = 0,20 mm (2 pav.), b 3 = 0,15 mm (3 pav.), b 4 = 0,10 mm (4 pav.).

Ekrane stebimas difrakcijos raštas yra Fraunhoferio, todėl bangos ilgiui nustatyti galima naudoti minimalią difrakcijos sąlygą: b sin φ = k λ. Dėl kampo mažumo sąlyga sin φ ≈ tan φ = a /I, kur a – atstumas nuo nulinės eilės maksimumo vidurio iki k-osios eilės minimumo. Tada bangos ilgio apskaičiavimo formulė yra tokia:

Santykinė paklaida ελ Bangos ilgis šiuo atveju nustatomas pagal išraišką:

ε λ = .

Kadangi paklaida mažėja didėjant pločiui b ir atstumui A , tada λ apskaičiuoti naudojamas pav. 1. Kai k = 15 ir A = 35 mm bangos ilgis λ = 610 nm.

Tada, naudojant gautą λ reikšmę ir plyšio pločio b reikšmes 2, b 3 ir b 4, reikia skaičiuoti pozicijas 2, 3, 4 5 eilės minimumai. Palyginus gautas reikšmes ir aš su matavimais pav. 2 - 4, būtina padaryti išvadas apie plyšio difrakcijos minimalios sąlygos pagrįstumą ir difrakcijos modelio tipo kitimą priklausomai nuo plyšio pločio.

Darbo tvarka.

1. Naudodamiesi nuotrauka (1 pav.), nustatykite 15-osios difrakcijos minimumo padėtį centrinio maksimumo vidurio atžvilgiu.

4. Naudodamiesi nuotraukomis (2 - 4 pav.), raskite tų pačių minimumų padėtį ir palyginkite gautas reikšmes su skaičiavimais.

5. Padarykite išvadas.