15301

Изучение дифракционных решеток. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки

Лабораторная работа

Физика

В результате проделанной мною работы я познакомился с методами изучения дифракционных решеток и определения длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Получил определённые значения с погрешностями

Русский

2013-06-11

55.5 KB

79 чел.

Отчёт.

По лабораторной работе № 29.

Изучение дифракционных решеток.

Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

1.Расчётная формулы:

= d sin/m;    mmax = d/;   R = mN;     = /R;      D = m/d cos;

где – длина волны; N – общее число щелей решетки, через которые проходит свет;   – минимальная разность длин волн двух спектральных линий; D – угловая дисперсия дифракционной решетки; R – разрешающая способность д.р..

2.Номер установки:

3.Источник излучения:

4.Приборы и принадлежности, их характеристики:

   

  Таблица 1

Наименование прибора и его тип

Назначение прибора

Постоянная характеристика

Предел измерений

Цена деления шкалы

Предел основной погрешности

Спектрогониометр

Дифракционная

решетка

360º

0,098м

1’

1/2000

~833,3нм

0,5’’

416,7*10-9м

5.Ход лучей:

S

 

6.Результаты измерения:

    Таблица 2

Результаты измерения углов дифракции

Спектральная линия

п/п

Порядок дифр. максимума

Угловое положение линии

Угол дифр

I=

=(2 -1)/2

I –<>

(I – <>)2

Слева от центр.макс.1

Справа от дифр.макс. 2

Зелёная

1

2

3

147º19’5’’

147º19’5’’

147º19’11’’

65º19’45’’

65º19’58’’

65º20’51’’

40º59’40’’

40º59’34’’

40º59’40’’

2’’

4’’

2’’

0

0

0

<>=40º59’38’’                      ( – <>)2 =0

Желтая 1

1

2

3

150º12’0’’

150º12’56’’

150º12’16’’

62º2’30’’

62º2’24’’

62º2’42’’

44º4’45’’

44º5’16’’

44º4’47’’

11’’

20’’

9’’

0,03’’

0,11’’

0,02’’

<> =44º4’56’’                     (I – <>)2 =0,16’’

Жёлтая 2

1

2

3

150º19’34’’

150º19’31’’

150º19’27’’

62º14’30’’

62º14’24’’

62º14’42’’

44º2’32’’

44º2’34’’

44º2’23’’

2’’

4’’

6’’

0

0

0,01’’

<> =44º2’30’’                      (I – <>)2 =0,01’’

7.Расчёт искомых величин:

7.1. Длины волн:

Зелёной     <з>=546,65нм,           

Желтой 1   <ж1>=579,74нм,

Желтой 2   <ж2>=599,32нм.

7.2.Наивысший порядок спектра для желтой линии:

mmax =1,439=1 

7.3.Разрешающая сила R решетки:

R = 1200

7.4.Разрешение  спектральных линий з     ж:

з =0,317нм.         ж =0,336нм.

7.5.Угловая дисперсия решетки для линий ртутного спектра 1–го порядка

Dз =1,59*106шт/м,   Dж =1,67*106шт/м.

 Таблица 3

Характеристики используемой дифракционной решетки

Период решетки,

нм.    

Наивысший порядок спектров

Разрешающая сила

Линейное разрешение,

нм.

Угловая дисперсия для линий ртути,

“/нм.

833,3

1,437

1200

8.Оценка погрешностей измерения длин волн:

8.1.Оценка границы случайной погрешности измерения угла дифракции по формулам:

;     = tp, nS<>.

S< з> =0º0’0’’, з =0,

S< ж1> =0º0’9,79’’, ж1 =0º0’42’’,

             (2,7*10-3)

S< ж2> =0º0’2,45’’ , ж2 =0º0’16’’,

             (0,68*10-3)

8.2.Оценка границы не исключенного остатка систематической погрешности угла дифракции по формулам:

з = ж1 = ж2 = осн =0,5*(1,39*10-1)

8.3.Оценка границы погрешности измерения угла дифракции по формулам:

 = <> =0º0’42’’, если            осн/S<><0,8;

               , если     0,8  осн/S<> 8;

 = осн =                     , если       осн/S<> > 8.

Зелёная линия

осн/S<> =0                                =0º0’0’’     

Желтая линия 1

осн/S<> = 0,05                               =0º0’42’’     

Желтая линия 2

осн/S<> =0,2                                =0º0’16’’  

  

8.4.Расчёт границы погрешности измерения длин волн по формулам:

где  выражена в радианах, d/d = 0,003;  = <>

з =3*10-3                                             з =1,64нм

ж1 =3*10-3                                           ж1 = 1,74нм

ж2 =3*10-3    ж2 =1,74нм

9.Окончательный результат:

( = <>  )

з = (546,651,64)

ж1 = (579,741,64)

ж2 =(579,321,64)

при Р = 0,95

10.Выводы: В результате проделанной мною работы я познакомился с методами изучения дифракционных решеток и определения длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Получил определённые значения с погрешностями. Я сравнил эти данные с табличными, они совпадают. Незначтельные погрешности связаны с точностью приборов измерения и самой дифракционной решётки.

   

  

  

  

  

  

  

  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

86200. Визначення екотоксикології, її зміст, мета і завдання 78 KB
  Завданнями поглибленого вивчення є складання прогнозу впливу екотоксиканта розрахунки ситуаційних наслідків ураження екосистем способів санації й технічної корекції процесів попередження аналогічних ушкоджень у майбутньому тощо. Одне із складних практичних завдань екотоксикології визначення кількісних...
86201. Проектирование цеха строительных металлоконструкций 264 KB
  По тротуару Технико-экономические показатели по генплану: площадь территории предприятия в ограде ; площадь застройки как сумма площадей участков занятых всеми видами зданий и сооружений; площадь дорог проездов и площадок с твёрдым покрытием; площадь озеленения как площадей всех насаждений газонов; плотность застройки; коэффициент использования территории: Архитектурно-конструктивное решение производственного здания. Основные производственные...
86202. Проектирование предприятия торгово-бытового обслуживания Универсам 76 KB
  Кладка стен выполнить из глиняного каркасного кирпича М75 на цементнопесчаном растворе М50 толщиной 640мм с утеплителем пеноизол группы Л24. Кирпичные перегородки выполнить толщиной 120мм из каркасного кирпича М50 на растворе М25 под штукатурку армировать через три ряда кладки по высоте. Стойки козырьков выполнить из металлических труб грунтовать ГФ21 окрасить эмалью по металлу колер RAL 5005серый. Экраны козырьков выполнить из панелей фасадной ПФ1А фирмы rdquo;ИНСИrdquo; колер RAL 1014.
86203. Проектирование общественного здания 560.5 KB
  Проектируемое здание расположено на участке со спокойным рельефом с небольшим уклоном в северо-восточную сторону. Проектируемое здание расположено с отступом от красной линии.
86204. Проектирование гостиницы 643.5 KB
  Расчет плиты покрытия по 1ой группе предельных состояний. Перекрытия многопустотные железобетонные плиты по стенам основное здание и металлическим балкам пристройка типоразмеров. Расчет плиты покрытия по первой группе предельных состояний. Построение фактического эквивалентного и расчетного сечений плиты.
86205. Проектирование здания ресторана Серебристая гавань 36.5 KB
  Работа ресторана осуществляется в две смены. Общая численность сотрудников 25-30 человек. Работа ресторана предусмотрена на доставленных продуктах питания. Столовая посуда многоразового использования.
86206. Кинотеатр со зрительным залом на 1000 мест в г. Анадыре 128 KB
  Краткое содержание задания и особенности проектируемого здания. Общественные здания и сооружения предназначаются для обслуживания населения и для различных видов общественной деятельности людей. Общественные здания по своим объемно-планировочным решениям должны полностью соответствовать своему назначению обеспечивать необходимые удобства для людей эффективность эксплуатации иметь целесообразные и экономичные конструкции и высокие архитектурно-художественные качества. К общественным зданиям предъявляются различные...
86207. Одноэтажный трехкомнатный жилой дом в г.Томск 148.5 KB
  В разрабатываемых проектах особое внимание стало уделяться экономному и рациональному использованию всех видов строительных материалов и энергии. За последнее время, появилось большое количество принципиально новых по конструктивным и декоративным показателям строительных материалов.
86208. Индивидуальный жилой дом со встроенным гаражом и мансардой 52 KB
  Ориентация здания принимается с учетом инсоляции помещений и направлением господствующих ветров. В жилых зданиях окна жилых комнат необходимо ориентировать на солнечные стороны юг югозапад юговосток а к господствующим ветрам следует повернуть ту часть здания где меньше всего проемов. Проект отличает рациональное использование внутреннего объема здания.