Institusi Pendidikan Negeri Persekutuan

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Universiti Persekutuan Siberia"

Institut Perancangan Bandar, Pengurusan dan Ekonomi Wilayah

Jabatan Fizik

Laporan makmal

Mengukur panjang gelombang cahaya menggunakan parut difraksi

cikgu

V.S. Ivanova

Pelajar PE 07-04

K.N. Dubinskaya

Krasnoyarsk 2009

Tujuan kerja

Kajian tentang pembelauan cahaya pada parut satu dimensi, ukuran panjang gelombang cahaya.

Pengenalan teori ringkas

Kisi difraksi satu dimensi ialah satu siri celah selari lutsinar yang sama lebar a, dipisahkan oleh ruang legap yang sama b. Jumlah saiz kawasan lutsinar dan legap biasanya dipanggil tempoh, atau pemalar kekisi d.

Tempoh parut berkaitan dengan bilangan garisan setiap milimeter n oleh hubungan

Jumlah bilangan garis grid N adalah sama dengan

di mana l ialah lebar parut.

Corak pembelauan pada jeriji ditentukan sebagai hasil gangguan bersama gelombang yang datang dari semua celah N, i.e. Kisi pembelauan melakukan gangguan berbilang pancaran pancaran cahaya terbeza koheren yang datang dari semua celah.

Biarkan pancaran cahaya monokromatik selari dengan panjang gelombang

. Di belakang parut, akibat pembelauan, sinar akan merambat ke arah yang berbeza. Oleh kerana celah berada pada jarak yang sama antara satu sama lain, perbezaan laluan ∆ sinar sekunder yang terbentuk mengikut prinsip Huygens–Fresnel dan datang dari celah jiran dalam arah yang sama akan sama sepanjang keseluruhan kekisi dan sama.

Jika perbezaan laluan ini ialah gandaan bagi nombor integer panjang gelombang, i.e.

kemudian, semasa gangguan, maksima utama akan muncul dalam satah fokus kanta. Di sini m = 0,1,2, … ialah susunan maksima utama.

Maksima utama terletak secara simetri berbanding pusat, atau sifar, dengan m = 0, sepadan dengan sinar cahaya yang melalui jeriji tanpa sisihan (tidak terbias,

= 0). Kesamaan (2) dipanggil syarat untuk maksima utama pada kekisi. Setiap celah juga membentuk corak pembelauannya sendiri. Dalam arah di mana satu celah menghasilkan minima, minima dari celah lain juga akan diperhatikan. Minima ini ditentukan oleh keadaan

Kedudukan maksima utama bergantung pada panjang gelombang λ. Oleh itu, apabila cahaya putih dilalui melalui parut, semua maksima kecuali yang pusat (m = 0) akan diuraikan menjadi spektrum, bahagian ungu yang akan menghadap pusat corak difraksi, dan bahagian merah akan menghadap ke luar. . Sifat kisi pembelauan ini digunakan untuk mengkaji komposisi spektrum cahaya, i.e. kisi pembelauan boleh digunakan sebagai peranti spektrum.

Mari kita nyatakan jarak antara tengah maksimum sifar dan maksimum bagi 1.2, ... pesanan bln, masing-masing, x 1 x 2 ... x t dan jarak antara satah kisi pembelauan dan skrin -L . Kemudian sinus sudut pembelauan

Menggunakan hubungan terakhir, daripada keadaan maksima utama seseorang boleh menentukan λ mana-mana garis dalam spektrum.

DALAM persediaan eksperimen tersedia:

S - sumber cahaya, CL - kanta kolimator, S - celah untuk mengehadkan saiz pancaran cahaya, PL - kanta fokus, DR - parut pembelauan dengan tempoh d = 0.01 mm, E - skrin untuk memerhati corak pembelauan. Untuk bekerja dalam cahaya monokromatik, penapis digunakan.

Perintah kerja

1. Letakkan bahagian pemasangan di sepanjang 1 paksi dalam susunan yang ditunjukkan, dan pasangkan helaian kertas pada skrin.

2. Hidupkan sumber cahaya S. Pasang penapis putih.

3. Menggunakan pembaris yang dipasang pada pemasangan, ukur jarak L dari gril ke skrin.

L 1 = 13.5 cm = 0.135 m, L 2 = 20.5 cm = 0.205 m.

4. Tandakan pada sekeping kertas titik tengah sifar, pertama dan maksimum lain di sebelah kanan dan kiri pusat. Ukur jarak x 1, x 2 dengan ketepatan yang melampau.

5. Kira panjang gelombang yang dihantar oleh penapis cahaya.

6. Cari nilai min aritmetik bagi panjang gelombang menggunakan formula

7. Jom kira kesilapan mutlak pengukuran menggunakan formula

Kerja makmal №6.

Pengukuran gelombang cahaya.

Peralatan: parut pembelauan dengan tempoh 1/100 mm atau 1/50 mm.

Gambar rajah pemasangan:

1. pemegang.

2. Skrin hitam.

   Jurang menegak sempit.

Tujuan kerja: penentuan eksperimen gelombang cahaya menggunakan parut difraksi.

Bahagian teori:

Kisi difraksi ialah koleksi bilangan yang besar celah yang sangat sempit dipisahkan oleh ruang legap.

Sumber

Panjang gelombang ditentukan oleh formula:

Di mana d ialah tempoh kekisi

k – susunan spektrum

Sudut di mana cahaya maksimum diperhatikan

Persamaan parut difraksi:

Oleh kerana sudut di mana maksima tertib pertama dan ke-2 diperhatikan tidak melebihi 5, tangen mereka boleh digunakan sebagai ganti sinus sudut.

Oleh itu,

Jarak A kira menggunakan pembaris dari gril ke skrin, jarak b– sepanjang skala skrin dari celah ke garisan spektrum yang dipilih.

Formula akhir untuk menentukan panjang gelombang ialah

Dalam kerja ini, ralat pengukuran panjang gelombang tidak dianggarkan kerana beberapa ketidakpastian dalam pilihan bahagian tengah spektrum.

Anggaran kemajuan kerja:

b=8 cm, a=1 m; k=1; d=10 -5 m

(merah)

d – tempoh kekisi

Kesimpulan: Setelah mengukur panjang gelombang cahaya merah secara eksperimen menggunakan kisi pembelauan, kami membuat kesimpulan bahawa ia membolehkan kami mengukur panjang gelombang cahaya dengan sangat tepat.

Kerja makmal No. 5

Kerja makmal No. 5

Penentuan kuasa optik dan panjang fokus kanta pengumpul.

Peralatan: pembaris, dua segi tiga tepat, kanta menumpu fokus panjang, mentol lampu pada dirian dengan penutup, sumber kuasa, suis, wayar penyambung, skrin, rel panduan.

Bahagian teori:

Cara paling mudah untuk mengukur kuasa optik dan panjang fokus kanta adalah berdasarkan formula kanta

d – jarak dari objek ke kanta

f – jarak dari kanta ke imej

F – panjang fokus

Kuasa optik kanta ialah kuantiti

Objek yang digunakan ialah huruf yang bercahaya dengan cahaya yang tersebar di dalam penutup penerang. Imej sebenar surat ini diperolehi pada skrin.

Imej sebenar terbalik diperbesarkan:

Imej langsung khayalan diperbesarkan:

Anggaran kemajuan kerja:

F = 8 cm = 0.08 m

F = 7 cm = 0.07 m

F = 9 cm = 0.09 m

Kerja makmal No. 4

Kerja makmal No. 4

Pengukuran indeks biasan kaca

pelajar gred 11 "B" Alekseeva Maria.

Tujuan kerja: mengukur indeks biasan plat kaca berbentuk trapezium.

Bahagian teori: indeks biasan kaca berbanding udara ditentukan oleh formula:

Jadual pengiraan:

Pengiraan:

n pr1= A.E.1 / DC1 =34mm/22mm=1.5

n pr2= A.E.2 / DC2 =22mm/14mm=1.55

Kesimpulan: Setelah menentukan indeks biasan kaca, dapat dibuktikan bahawa nilai ini tidak bergantung kepada sudut tuju.

Kerja makmal dalam fizik No. 3

Kerja makmal dalam fizik No. 3

pelajar darjah 11 "B"

Alekseeva Maria

Definisi pecutan jatuh bebas menggunakan bandul.

peralatan:

Bahagian teori:

Untuk mengukur pecutan graviti, pelbagai gravimeter digunakan, khususnya peranti bandul. Dengan bantuan mereka, adalah mungkin untuk mengukur pecutan graviti dengan ralat mutlak urutan 10 -5 m/s 2 .

Kerja ini menggunakan peranti bandul yang paling mudah - bola pada tali. Apabila saiz bola adalah kecil berbanding dengan panjang benang dan sisihan kecil dari kedudukan keseimbangan, tempoh ayunan adalah sama dengan

Untuk meningkatkan ketepatan pengukuran tempoh, adalah perlu untuk mengukur masa t bagi bilangan N sisa ayunan lengkap bandul. Kemudian period

Dan pecutan akibat graviti boleh dikira menggunakan formula

Menjalankan eksperimen:

Letakkan tripod di tepi meja.

Di hujung atasnya, pasangkan cincin dengan gandingan dan gantungkan bola daripadanya pada benang. Bola hendaklah digantung pada jarak 1-2 cm dari lantai.

Ukur panjang l bandul dengan pita.

Teruja bandul untuk berayun dengan memesongkan bola ke tepi sebanyak 5-8 cm dan melepaskannya.

Ukur masa t 50 ayunan bandul dalam beberapa eksperimen dan hitung t cf:

Kira purata ralat mutlak pengukuran masa dan masukkan keputusan ke dalam jadual.

Kira pecutan jatuh bebas menggunakan formula

takrifkan ralat relatif ukuran masa.

Tentukan ralat relatif dalam mengukur panjang bandul

Kira ralat pengukuran relatif g menggunakan formula

Kesimpulan: Ternyata pecutan jatuh bebas, diukur menggunakan bandul, adalah lebih kurang sama dengan pecutan jatuh bebas berjadual (g = 9.81 m/s 2) dengan panjang benang 1 meter.

Alekseeva Maria, pelajar gred 11 "B" gimnasium No. 201, Moscow

Guru fizik di gimnasium No. 201 Lvovsky M.B.

Kerja makmal dalam fizik No. 7

Murid kelas 11 "B" Maria Sadykova

Pemerhatian spektrum berterusan dan garis.

TENTANG
peralatan: radas unjuran, tiub spektrum dengan hidrogen, neon atau helium, induktor voltan tinggi, sumber kuasa, tripod, wayar penyambung, plat kaca dengan tepi serong.

Tujuan kerja: menggunakan peralatan yang diperlukan, perhatikan (secara eksperimen) spektrum berterusan, neon, helium atau hidrogen.

Kemajuan kerja:

Letakkan pinggan secara mendatar di hadapan mata. Melalui tepi kita perhatikan pada skrin imej celah gelongsor radas unjuran. Kami melihat warna utama spektrum berterusan yang terhasil dalam susunan berikut: ungu, biru, cyan, hijau, kuning, oren, merah.

Spektrum ini berterusan. Ini bermakna bahawa spektrum mengandungi gelombang semua panjang gelombang. Oleh itu, kami telah mendapati bahawa spektrum berterusan diberikan oleh jasad yang terletak dalam pepejal atau keadaan cair, serta gas yang sangat mampat.

Kami melihat banyak garis berwarna dipisahkan oleh jalur gelap yang luas. Kehadiran spektrum garis bermakna bahan mengeluarkan cahaya hanya pada panjang gelombang yang sangat spesifik.

Spektrum hidrogen: ungu, biru, hijau, oren.

Garis oren spektrum adalah yang paling terang.

Spektrum helium: biru, hijau, kuning, merah.

Garis yang paling terang ialah garis kuning.

Berdasarkan pengalaman kami, kami boleh membuat kesimpulan bahawa spektrum garis memberikan semua bahan masuk keadaan gas. Dalam kes ini, cahaya dipancarkan oleh atom yang boleh dikatakan tidak berinteraksi antara satu sama lain. Atom terpencil memancarkan dengan ketat panjang tertentu ombak

Kerja makmal No. 43

Bahagian 5.Optik

Topik 5.2.Sifat gelombang cahaya

Tajuk makmal: Menentukan panjang gelombang cahaya menggunakan kisi pembelauan

Objektif pembelajaran: dapatkan spektrum pembelauan, tentukan panjang gelombang cahaya warna yang berbeza

Objektif Pembelajaran: amati corak gangguan, dapatkan spektrum tertib pertama dan kedua, tentukan sempadan yang boleh dilihat bagi spektrum cahaya ungu dan cahaya merah, dan hitung panjang gelombangnya.

Peraturan keselamatan: peraturan untuk menjalankan di pejabat semasa pelaksanaan pelajaran amali

Masa standard: 2 jam

Keputusan pendidikan, diisytiharkan dalam Standard Pendidikan Negeri Persekutuan generasi ketiga:

Pelajar mesti

dapat: ukur panjang gelombang cahaya, buat kesimpulan berdasarkan data eksperimen

tahu: struktur parut difraksi, tempoh parut, syarat untuk pembentukan maksima

Ketersediaan pekerjaan

Garis panduan untuk menyelesaikan pelajaran makmal

Buku nota makmal, pensel, pembaris, peranti untuk menentukan panjang gelombang cahaya, berdiri untuk peranti, parut difraksi, sumber cahaya.

Prosedur untuk menjalankan pengajaran: kerja individu

Latar belakang teori

Pancaran cahaya selari, melalui jeriji pembelauan, disebabkan pembelauan di belakang jeriji, merambat ke semua arah yang mungkin dan mengganggu. Corak gangguan boleh diperhatikan pada skrin yang diletakkan di laluan cahaya yang mengganggu. Maksimum cahaya diperhatikan pada titik pada skrin. Yang syaratnya dipenuhi:  = n (1)

 - perbezaan laluan gelombang;  - panjang gelombang cahaya, n – nombor maksimum. Maksimum pusat dipanggil sifar: untuknya  = 0. Di sebelah kiri dan kanannya ialah maksimum tertib yang lebih tinggi.

Syarat untuk berlakunya maksimum (1) boleh ditulis secara berbeza: n = dDosa

Rajah 1

Di sini d ialah tempoh kisi difraksi,  ialah sudut di mana

maksimum cahaya (sudut pembelauan). Oleh kerana sudut pembelauan adalah kecil, maka bagi mereka kita boleh mengambil Sin  = tan , dan tan  = a/b Rajah 1, oleh itu n = dA/b (2)

Formula ini digunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya.

Hasil daripada pengukuran, didapati bahawa untuk lampu merah λcr = 8 10-7 m, dan untuk cahaya ungu - λph = 4 10-7 m.

Tiada warna dalam alam semula jadi, hanya terdapat gelombang dengan panjang gelombang yang berbeza

Analisis formula (1) menunjukkan bahawa kedudukan maksimum cahaya bergantung pada panjang gelombang cahaya monokromatik: semakin panjang panjang gelombang. Semakin jauh maksimum adalah dari sifar.

Cahaya putih adalah kompleks dalam komposisi. Sifar maksimum untuknya - jalur putih, dan maksima pesanan yang lebih tinggi mewakili satu set berwarna

jalur, yang keseluruhannya dipanggil spektrum  dan  Rajah 2

Rajah 2

Peranti ini terdiri daripada bar dengan skala 1, rod 2, skru 3 (bar boleh dilaraskan pada sudut yang berbeza). Di sepanjang bar di alur sisi, anda boleh menggerakkan peluncur 4 dengan skrin 5. Bingkai 6 dipasang pada hujung bar, di mana kisi pembelauan dimasukkan, Rajah 3

Rajah 4

Rajah 3 parut pembelauan

Kisi pembelauan menguraikan cahaya menjadi spektrum dan membolehkan anda menentukan panjang gelombang cahaya dengan tepat

Rajah 5

Perintah kerja

Pasang pemasangan, Rajah 6

Pasang sumber cahaya dan hidupkannya.

Melihat melalui jeriji pembelauan, halakan peranti ke arah lampu supaya filamen lampu boleh dilihat melalui tetingkap skrin peranti

Pasang skrin pada jarak yang paling mungkin dari kisi pembelauan.

Ukur jarak b dari skrin instrumen ke parut pembelauan menggunakan skala bar.

Tentukan jarak dari pembahagian sifar (0) skala skrin ke tengah jalur ungu kedua-dua di sebelah kiri “a l” dan di sebelah kanan “a p” untuk spektrum tertib , Rajah 4 dan hitung nilai purata, a sr

Ulangi eksperimen dengan spektrum tertib .

Lakukan pengukuran yang sama untuk jalur merah spektrum difraksi.

Menggunakan formula (2), hitung panjang gelombang cahaya ungu untuk spektrum  dan  perintah, panjang gelombang cahaya merah bagi  dan  pesanan.

Masukkan hasil ukuran dan pengiraan ke dalam jadual 1

Buat kesimpulan

Jadual No. 1

Tempoh pembelauan jeriji d mm

Tertib spektrum

Jarak dari pembelauan bar ke skrin

Had spektrum ungu

Sempadan spektrum merah

Panjang cahaya

merah Sinaran

Ungu Sinaran

Soalan untuk penyatuan bahan teori Kepada pelajaran makmal

Mengapakah maksimum sifar spektrum pembelauan cahaya putih ialah jalur putih, dan pesanan maksimum yang lebih tinggi ialah set jalur berwarna?

Mengapakah maksima terletak di sebelah kiri dan di sebelah kanan maksimum sifar?

Pada titik manakah pada skrin , ,  maksimum diperoleh?

Apakah rupa corak gangguan dalam kes cahaya monokromatik?

Pada titik manakah pada skrin adalah cahaya minimum?

Apakah perbezaan dalam laluan sinaran cahaya ( = 0.49 µm), memberikan maksimum ke-2 dalam spektrum difraksi? Tentukan kekerapan sinaran ini

Kisi pembelauan dan parameternya.

Definisi gangguan dan pembelauan cahaya.

Syarat untuk cahaya maksimum daripada kisi pembelauan.

Setelah selesai kerja amali pelajar hendaklah mengemukakan:- Menyiapkan kerja makmal mengikut keperluan di atas.
Rujukan:

V. F. Dmitrieva Fizik untuk profesion dan kepakaran teknikal M.: Akademi Rumah Penerbitan - 2016

R. A. Dondukova Panduan untuk menjalankan kerja makmal dalam fizik untuk pendidikan vokasional menengah M.: Sekolah tinggi, 2000

Kerja makmal dalam fizik dengan soalan dan tugasan

O. M. Tarasov M.: FORUM-INFA-M, 2015

Institusi Pendidikan Negeri Persekutuan

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Universiti Persekutuan Siberia"

Institut Perancangan Bandar, Pengurusan dan Ekonomi Wilayah

Jabatan Fizik

Laporan makmal

Mengukur panjang gelombang cahaya menggunakan parut difraksi

cikgu

V.S. Ivanova

Pelajar PE 07-04

K.N. Dubinskaya

Krasnoyarsk 2009

Tujuan kerja

Kajian tentang pembelauan cahaya pada parut satu dimensi, ukuran panjang gelombang cahaya.

Pengenalan teori ringkas

Kisi difraksi satu dimensi ialah satu siri celah selari lutsinar yang sama lebar a, dipisahkan oleh ruang legap yang sama b. Jumlah saiz kawasan lutsinar dan legap biasanya dipanggil tempoh, atau pemalar kekisi d.

Tempoh parut berkaitan dengan bilangan garisan setiap milimeter n oleh hubungan

Jumlah bilangan garis grid N adalah sama dengan

di mana l ialah lebar parut.

Corak pembelauan pada jeriji ditentukan sebagai hasil gangguan bersama gelombang yang datang dari semua celah N, i.e. Kisi pembelauan melakukan gangguan berbilang pancaran pancaran cahaya terbeza koheren yang datang dari semua celah.

Biarkan pancaran cahaya monokromatik selari dengan panjang gelombang λ bersinggungan pada jeriji. Di belakang parut, akibat pembelauan, sinar akan merambat ke arah yang berbeza. Oleh kerana celah berada pada jarak yang sama antara satu sama lain, perbezaan laluan ∆ sinar sekunder yang terbentuk mengikut prinsip Huygens–Fresnel dan datang dari celah jiran dalam arah yang sama akan sama sepanjang keseluruhan kekisi dan sama.

Jika perbezaan laluan ini ialah gandaan bagi nombor integer panjang gelombang, i.e.

kemudian, semasa gangguan, maksima utama akan muncul dalam satah fokus kanta. Di sini m = 0,1,2, … ialah susunan maksima utama.

Maksima utama terletak secara simetri berbanding pusat, atau sifar, dengan m = 0, sepadan dengan sinar cahaya yang melalui parut tanpa sisihan (tidak terbias, = 0). Kesamaan (2) dipanggil syarat untuk maksima utama pada kekisi. Setiap celah juga membentuk corak pembelauannya sendiri. Dalam arah di mana satu celah menghasilkan minima, minima dari celah lain juga akan diperhatikan. Minima ini ditentukan oleh keadaan

Kedudukan maksima utama bergantung pada panjang gelombang λ. Oleh itu, apabila cahaya putih dilalui melalui parut, semua maksima kecuali yang pusat (m = 0) akan diuraikan menjadi spektrum, bahagian ungu yang akan menghadap pusat corak difraksi, dan bahagian merah akan menghadap ke luar. . Sifat parut pembelauan ini digunakan untuk mengkaji komposisi spektrum cahaya, i.e. kisi pembelauan boleh digunakan sebagai peranti spektrum.

Mari kita nyatakan jarak antara tengah maksimum sifar dan maksimum bagi 1.2, ... pesanan bln, masing-masing, x 1 x 2 ... x t dan jarak antara satah kisi pembelauan dan skrin -L . Kemudian sinus sudut pembelauan

Menggunakan hubungan terakhir, daripada keadaan maksima utama seseorang boleh menentukan λ mana-mana garis dalam spektrum.

Persediaan percubaan mengandungi:

S - sumber cahaya, CL - kanta kolimator, S - celah untuk mengehadkan saiz pancaran cahaya, PL - kanta fokus, DR - parut pembelauan dengan tempoh d = 0.01 mm, E - skrin untuk memerhati corak pembelauan. Untuk bekerja dalam cahaya monokromatik, penapis digunakan.

Perintah kerja

Kami menyusun bahagian pemasangan sepanjang 1 paksi dalam susunan yang ditunjukkan, dan membetulkan sehelai kertas pada skrin.

Hidupkan sumber cahaya S. Pasang penapis putih.

Menggunakan pembaris yang dipasang pada pemasangan, ukur jarak L dari gril ke skrin.

L 1 = 13.5 cm = 0.135 m, L 2 = 20.5 cm = 0.205 m.

Kami menandakan pada sekeping kertas titik tengah sifar, pertama dan maksimum lain di sebelah kanan dan kiri pusat. Ukur jarak x 1, x 2 dengan ketepatan yang melampau.

Mari kita hitung panjang gelombang yang dihantar oleh penapis.

Mari cari nilai min aritmetik bagi panjang gelombang menggunakan formula

Mari kita mengira ralat pengukuran mutlak menggunakan formula

di mana n ialah bilangan perubahan, ɑ - kebarangkalian keyakinan ukuran, t ɑ (n) – pekali Pelajar yang sepadan.

Kami menulis hasil akhir dalam borang

Kami membandingkan panjang gelombang yang diperolehi dengan nilai teori. Kami menulis kesimpulan kerja.

Kemajuan kerja

Pesanan maksimum	X m di sebelah kanan 0	X m di sebelah kiri 0
Penapis cahaya - hijau
				5.3 * 10 -5 cm
				5.7 * 10 -5 cm
				6.9 * 10 -5 cm
				JAWATAN No. 2 PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG CAHAYA Tujuan kerja: membiasakan diri dengan fenomena pembelauan cahaya, membuat pengukuran dan mengira panjang gelombang garis pelepasan utama wap merkuri di bahagian spektrum yang boleh dilihat. peralatan: penerang, bekalan kuasa, skala dengan celah, parut pembelauan. Penerangan kaedah Difraksi ialah lenturan gelombang cahaya di sekeliling sempadan jasad legap dengan pembentukan gangguan pengagihan semula tenaga dalam pelbagai arah. Menggunakan fenomena pembelauan cahaya, anda boleh menggunakan parut pembelauan untuk mengukur panjang gelombang cahaya. Kisi pembelauan ialah sistem celah selari dengan lebar yang sama terletak pada jarak yang sama daripada satu sama lain. Jarak antara pusat celah bersebelahan adalah sama dengan ( a + b ) = d , Di mana b - lebar slot, a – lebar jurang legap antara celah dipanggil tempoh parut pembelauan (Rajah 1). Apabila gelombang cahaya monokromatik satah jatuh pada parut, setiap titik celah menjadi sumber gelombang koheren sfera sekunder yang merambat dari parut ke semua arah. Gelombang dipanggil satah, bahagian hadapannya ialah satah yang memisahkan kawasan yang terlibat dengan gelombang yang lewat proses berayun, dari kawasan angkasa yang gelombang belum sampai dan ayunan belum bermula. Jika kanta pengumpul diletakkan di laluan gelombang di belakang parut, maka corak pembelauan akan diperhatikan pada skrin yang terletak di satah fokus kanta: 100%">

Jika sinar datang dari berbeza, tetapi tidak bersebelahan, celah ditambah, dan perbezaan laluan timbul sama dengan bilangan ganjil separuh panjang gelombang, maka minima tambahan timbul. Keadaan mereka mempunyai bentuk

di mana N – jumlah bilangan celah parut difraksi,

m ¢ = 1, 2, 3,…,N – 1.

Secara luaran, penampilan minima tambahan ditunjukkan dalam fakta bahawa corak pembelauan terdiri daripada jalur gelap lebar yang dipisahkan oleh cahaya. garisan sempit maksima utama. Lebih banyak garisan yang terkandung dalam kisi pembelauan, semakin sempit maksimum pembelauan diperoleh, semakin tinggi resolusi parut itu

https://pandia.ru/text/80/046/images/image006_17.gif" width="628" height="260">

Jika tidak monokromatik, tetapi cahaya putih jatuh pada parut, maka semua maksima utama, kecuali yang tengah, diuraikan menjadi spektrum, dan gambar mengambil bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah. 2. Daripada (2) adalah jelas bahawa dalam spektrum ini sinaran merah lebih jauh dari pusat berbanding sinar ungu, kerana l Kepada > l f .

Penerangan pemasangan

https://pandia.ru/text/80/046/images/image008_12.gif" width="393" height="290">
Gambar rajah pemasangan ditunjukkan dalam Rajah. 3. Cahaya dari sumber 1, melalui jurang sempit 2 dalam perumah lampu 3, jatuh dalam rasuk yang hampir selari ke jeriji difraksi 5. Corak pembelauan diperhatikan oleh mata. Dalam kes ini, mata menayangkan garisan cahaya pada skala 4, di mana corak pembelauan boleh dilihat.

Dari segi tiga ABC ia boleh dilihat bahawa sudut pembelauan j untuk jalur individu boleh didapati daripada kesamaan

di mana L – jarak dari celah ke parut difraksi; l - jarak dari maksimum pesanan sifar(dari celah) kepada jalur spektrum yang menarik minat kami.

Mengambil ukuran

1. Hidupkan iluminator dengan lampu merkuri yang mempunyai spektrum garis.

2. Pasang parut pembelauan sejauh mungkin dari celah supaya spektrum tertib pertama dan kedua jelas kelihatan. Ukur jarak L dari slot ke jeriji. Satah parut mesti diletakkan berserenjang dengan sinar cahaya.

3. Melihat melalui parut di celah, ukur pada skala jarak dari tengah celah ke garis ungu dalam spektrum tertib pertama dan kedua. Harus diukur l ’ Dan l ” (ke kanan dan kiri celah). Masukkan hasil pengukuran dalam jadual.

4. Dengan menggunakan formula (2) dan (5), tentukan panjang gelombang sinar ungu. Nilai tempoh kekisi d ditunjukkan pada pemasangan.

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Tertib spektrum

kiri l ¢ , mm

Betul l ¢¢ ,mm

dosaj

l i , mm

<l > , mm

Violet

Jingga

7. Rekod keputusan akhir untuk setiap warna:

8. Buat kesimpulan dengan mengira d l sama untuk semua warna. Bandingkan panjang gelombang yang diperolehi dengan panjang gelombang jadual.

Soalan keselamatan

1. Apakah kisi difraksi?

2. Apakah tempoh jeriji pembelauan yang mempunyai 1000 garisan setiap 1 mm?

3. Apakah syarat untuk mendapatkan maksima utama semasa pembelauan? gelombang kapal terbang pada kisi pembelauan?

4. Apakah syarat untuk mendapatkan minima utama semasa pembelauan gelombang satah oleh jeriji difraksi?

5. Apakah zon Fresnel dan apakah yang menentukan bilangan zon Fresnel yang sesuai pada celah rata?

6. Apa itu perintah tertinggi spektrum daripada kisi pembelauan dengan tempoh d = 3.5 µm jika panjang gelombang cahaya l = 600 nm?

7. Bagaimana keamatan maksima utama berubah dengan peningkatan bilangan celah N dengan pembelauan daripada banyak celah?

8. Apakah pembelauan cahaya?