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

75 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

33627. Формирование вариантов модели систем безопасности СОИ АСУП 50.5 KB
  Поскольку защита данных непосредственно связана с программными и аппаратными средствами защиты данных передачи и хранения то с учетом этого предлагается представлять объекты защиты в виде совокупности этих средств. Таким образом обеспечивается возможность детального определения объектов защиты для каждого типа защищаемых данных. Такой подход обеспечивает возможность выполнения анализа требований защиты данных с учетом различных источников и типов угроз. Для оценки величины возможного ущерба и определения степени внимания которое необходимо...
33628. Обобщенная модель системы безопасности сетей передачи данных 46.5 KB
  Обобщенная модель системы безопасности сетей передачи данных Рассматриваемая модель предполагает что функционирование системы безопасности происходит в среде которую можно представить кортежем 1.1 где {Пс} множество неуправляемых параметров внешней среды оказывающих влияние на функционирование сети; {Пу} множество внутренних параметров сети и системы безопасности которыми можно управлять непосредственно в процессе обработки защищаемых данных; {Пв} множество внутренних параметров сети не поддающихся...
33629. Мандатная модель 31 KB
  Модели механизмов обеспечения целостности данных Модель Биба Рассматриваемая модель основана на принципах которые сохраняют целостность данных путем предотвращения поступления данных с низким уровнем целостности к объектам с высоким уровнем целостности. Уровень целостности согласно. субъектам запрещено чтение данных из объекта с более низким уровнем целостности; нет записи наверх т. субъектам запрещено запись данных в объект с более высоким уровнем целостности.
33630. Модель Харрисона-Руззо-Ульмана (матричная модель) 32 KB
  Модель ХаррисонаРуззоУльмана матричная модель Модель матрицы права доступа предполагает что состояние разрешения определено используя матрицу соотносящую субъекты объекты и разрешения принадлежащие каждой теме на каждом объекте. Состояние разрешения описано тройкой Q = S О А где S множество субъектов 0 множество объектов А матрица права доступа. Вход s о содержит режимы доступа для которых субъект S разрешается на объекте о. Множество режимов доступа зависит от типа рассматриваемых объектов и функциональных...
33631. Многоуровневые модели 31.5 KB
  К режимам доступа относятся: чтение запись конкатенирование выполнение.7 где b текущее множество доступа. Это множество составлено из троек формы субъект объект режим доступа. Тройка s о т в b указывает что субъект s имеет текущий доступ к объекту о в режиме т; М матрица прав доступа аналогичная матрице прав доступа в модели ХаррисонаРуззоУльмана; f функция уровня которая связывается с каждым субъектом и объектом в системе как уровень их защиты.
33632. Графические модели 44 KB
  Графические модели сети Петри которые позволяют построить модели дискретных систем. Определение: Сеть Петри это набор N =STFWM0 где S непустое множество элементов сети называемое позициями T непустое множество элементов сети называемое переходами отношение инцидентности а W и M0 две функции называемые соответственно кратностью дуг и начальной разметкой. Если п 1 то в графическом представлении сети число n выписывается рядом с короткой чертой пересекающей дугу. Часто такая дуга будет также заменяться пучком из п...
33633. Построение модели систем защиты на базе Е-сетей на основе выделенного набора правил фильтрации 78 KB
  2 Переходы: d3 = XEâ€r3 p1 p2 p3 t3 установление соединения проверка пароля и имени пользователя для доступа к внутренней сети подсети; d4 = XEâ€r4 p2 p4 р5 0 подсчет попыток ввода пароля и имени; d5 = Tp4 p6 0 вывод сообщения о неверном вводе пароля и имени; d6 = Tp1 p6 0 передача пакета для повторной аутентификации и идентификации; d7 = Tp5 p7 t4 создание соответствующей записи в журнале учета и регистрации. 3 Решающие позиции: r3 проверка пароля и имени пользователя; r4 ...
33634. RSA (буквенная аббревиатура от фамилий Rivest, Shamir и Adleman) 92.5 KB
  Алгоритм RS состоит из следующих пунктов: Выбрать простые числа p и q заданного размера например 512 битов каждое. Вычислить n = p q Вычисляется значение функции Эйлера от числа n: m = p 1 q 1 Выбрать число d взаимно простое с m Два целых числа называются взаимно простыми если они не имеют никаких общих делителей кроме 1. Выбрать число e так чтобы e d = 1 mod m Числа e и d являются ключами. Шифруемые данные необходимо разбить на блоки числа от 0 до n 1.
33635. IDEA (англ. International Data Encryption Algorithm, международный алгоритм шифрования данных) 121 KB
  Interntionl Dt Encryption lgorithm международный алгоритм шифрования данных симметричный блочный алгоритм шифрования данных запатентованный швейцарской фирмой scom. Известен тем что применялся в пакете программ шифрования PGP. Если такое разбиение невозможно используются различные режимы шифрования. Каждый исходный незашифрованный 64битный блок делится на четыре подблока по 16 бит каждый так как все алгебраические операции использующиеся в процессе шифрования совершаются над 16битными числами.