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

80 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

73328. Додавання і віднімання дробів з різними знаменниками 1.06 MB
  Познайомитися з правилом додавання і віднімання звичайних дробів з різними знаменниками, формувати навички застосування правила при вирішенні типових вправ ; удосконалювати вміння приводити дроби до НСЗ, скорочувати їх, виділяти цілу частину з неправильного дробу;
73330. Урок з математики з елементами українознавства. Розв’язування рівнянь 75.5 KB
  Тема уроку: Розвязування рівнянь. Мета уроку: Навчальна: узагальнити і закріпити знання учнів про рівняння; Вдосконалювати вміння і навики розвязувати рівняння на основі залежностей між компонентами арифметичних дій; Розвивальна: Розвивати обчислювальні навики; Розвивати логічне мислення уважність та спостережливість пізнавальний інтерес; Виховна: виховувати почуття любові до України до рідної мови;виховувати інтерес до предмета; Виховувати працелюбність наполегливість...
73331. Повторення складу чисел 5 і 6. Складання рівностей за малюнками. Обчислення значень виразів, що містять додавання, за допомогою предметних малюнків 279.77 KB
  Мета: повторити всі варіанти складу чисел 5 і 6; вправляти у складанні прикладів за малюнками, у розпізнаванні геометричних фігур; вдосконалювати обчислювальні навички; розвивати мислення, навички каліграфічного письма; виховувати старанність.
73333. Створення нумерованих та маркованих списків. Настроювання параметрів сторінок. Створення колонтитулів 860.57 KB
  Мета уроку: сформувати поняття: нумерований і маркований списки; колонтитули; розглянути: способи створення нумерованих маркованих та багаторівневих списків; особливості настроювання параметрів сторінок; формувати вміння: створювати нумеровані й марковані списки; створювати колонтитули; застосовувати набуті знання на практиці; розвивати: творчі здібності; критичне та аналітичне мислення; навчити: застосовувати вміння створювати списки при оформленні тексту; настроювати параметри сторінки. Очікувані...
73335. Мова як особлива система знаків, її місце серед інших знакових систем. Проблеми взаємодії мови і культури, мови і соціуму. Роль мови у формуванні й самовираженні особистості 102.11 KB
  Мова як особлива система знаків її місце серед інших знакових систем. Що не річка то мова знад СлавутиДніпра: українська чудова як сопілкова гра Д. Мова це сукупність усіх слів усіх граматичних форм усіх особливостей вимови всіх людей За Г. Мова це історія і сучасність це кожна людина і народ це інструмент який допомагає людині в її практичній щоденній діяльності тобто виступає знаряддям спілкування і водночас це й засіб проникнення в глибини історичної памяті народу це збереження духовних надбань нації для...
73336. Подільність електричного заряду. Будова атома. Електрон 80.42 KB
  Мета: пояснити явище електризації сформувати в учнів поняття подільності електричного заряду його дискретності охарактеризувати електрон як носія елементарного електричного заряду; познайомити їх із планетарною моделлю атома за Резерфордом; сформувати поняття іона як структурного елемента речовини; ознайомити з будовою та принципом роботи електроскопа та електрометра; розвивати уяву та логічне мислення; виховувати вміння налаштовувати себе на успіх. Основні поняття: електричний заряд атом протон нейтрон електрон іон ізотоп закон...