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

81 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

35875. Аэродинамический расчет 149.5 KB
  Расчет заключается в определении размеров сечения участков систем и определением гидравлических потерь на этих участках при перемещении заданного количества воздуха.Определяем нагрузки отдельных расчетных участков для этого систему разбиваем на участки и определяем на каждом участке расход воздуха суммированием расходов на отдельных ответвлениях начиная с перефирийных участков 2. fp=Lр Ur м где Lррасчетный расход воздуха на участке м с Urскорость движения воздуха на участке. Местная вентиляция обеспечивает удаление воздуха в...
35876. Развитие редактирования в издательской практике России 60-70-х годов XIX века 140 KB
  Поэтому подпольные издания предпочитали печатать в профессиональных типографиях за границей. Разграничивалась ответственность за подготовку издания между редактором и корректором происходит становление редакционноиздательского процесса. В 60е годы становление редакторской деятельности проходило под влиянием трех факторов которые определили характер развития книгоиздания.
35877. Міжнародна економічна діяльність України 137.96 KB
  Факторна забезпеченість України як передумова її МЕД Фактори МЕДУ: 1 Первинні обєктивні Географічне положення Ресурсний потенціал природні ресурси трудові ресурси технологічний уклад виробництваЦивілізаційнокультурні особливості 2 Вторинні субєктивні Модель управління Інструменти регулювання Інститути управління меду і мев Факторна забезпеченість України складається з багатьох компонентів: природноресурсний соціальнодемографічний виробничий аграрний трудовий рекреаційний інформац та інші потенціали.Актуальні...
35880. Политическая концепция «Москва – третий Рим» 132 KB
  Его учение развивало и уточняло главные иосифлянские идеи о природе царской власти ее назначении взаимоотношении с подданными и церковной организацией. Наиболее подробно у Филофея разработан вопрос о значении законной царской власти для всей русской земли. Много внимания он уделял теме о Божественном происхождении царской власти.Многократно обращается Филофей к описанию образа держателя верховной власти разрешая его традиционно.
35883. Географическая поясность и зональность 128.5 KB
  Внутри поясов выделяют географические зоны где наравне с радиационными условиями принимаются во внимание увлажнение емной поверхности и соотношение тепла и влаги свойственные данной зоне. Отсюда географические пояса распространяются на материки и океаны а географические зоны только на материки. Различают широтные и меридиальные или долготные природные зоны. В долготном направлении широтные зоны подразделяются на подзоны а в широтном на провинции.