Практикум №8: Определение длины волны светового излучения с помощью дифракционной решётки
Цель работы:
Экспериментально определить длину волны монохроматического света, используя явление дифракции на дифракционной решетке.
Расчетные формулы:
λ = d · xk · L
где d - период решетки (d = 1 мм / N), L - расстояние до экрана, x - расстояние от центрального до k-го максимума.
Ход работы:
Выберите цвет лазера и дифракционную решетку. Обратите внимание на количество штрихов (N) на 1 мм.
Установите расстояние от решетки до экрана (L).
Выберите порядок максимума (k), который вы будете измерять.
На экране измерьте расстояние (x) от центра до выбранного максимума. Нажмите "Записать в таблицу".
Самостоятельно вычислите период решетки d (в мкм) и длину волны λ (в нм). Рекомендуется все перевести в СИ (метры) перед расчетом!
Нажмите "Проверить вычисления".
Настройки установки
Цвет источника света:
Дифракционная решетка:
Расстояние до экрана (L):1.00 м
Порядок максимума (k):1
Измеренное расстояние (x)
0.00см
* Расстояние от k=0 до выбранного k
Визуализация хода лучей (Вид сверху)
Журнал измерений
Опыт
N, мм⁻¹
L, м
Порядок k
x, см
d, мкм
λ, нм
* Для расчетов λ рекомендуется перевести d, x и L в метры. Итоговый ответ λ запишите в нанометрах (нм).
Вывод по лабораторной работе
Пример правильного вывода:В ходе работы мы с помощью дифракционной решетки экспериментально определили длину волны света для лазеров разного цвета. Расчеты подтвердили, что красный свет имеет наибольшую длину волны (около 650 нм), а фиолетовый — наименьшую (около 405 нм). Из формулы дифракционной решетки (d·sinφ = kλ) видно, что при одинаковом периоде решетки (d) красные лучи отклоняются на больший угол, чем фиолетовые. Также подтверждено, что использование решетки с бОльшим числом штрихов (меньшим периодом d) приводит к более широкому расхождению дифракционных максимумов (x увеличивается).