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

69 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

54943. Семь чудес света 26 KB
  Строительство пирамиды продолжалось около 20 лет и было закончено в 2560 году до нашей эры. Жители Каира сняли облицовку с пирамиды для того чтобы построить новые дома. Внутри пирамиды Хеопса расположены три палаты усыпальницы.
54944. Техническое обслуживание сцепления. Возможные неисправности в сцеплении и методы их устранения 156 KB
  Образовательная: узнать какие виды работ проводятся при техническом обслуживании и ремонте сцепления. Развивающая: научиться ремонтировать механизмы сцепления. Объявить тему практического занятия: Техническое обслуживание сцепления.
54945. Морфология и физиология вирусов. Классификация вирусов, формы и размеры вирусов, архитектура вириона, вирусные включения, культивирование вирусов 31.48 KB
  Содержание: Изучение морфологии и физиологии вирусов. Классификация вирусов формы и размеры вирусов архитектура вириона вирусные включения культивирование вирусов.
54946. «Музей одной картины». Иван Иванович Шишкин, «Рожь» 40.5 KB
  Иван Иванович Шишкин Рожь. Сегодня мы поговорим о картине Ивана Ивановича Шишкина которая называется Рожь. Рожь является блестящей попыткой решить эту задачу.
54949. Плани-конспекти з природознавства 3 клас 1.16 MB
  Мета: закріпити поняття природа, нежива природа, жива природа; формувати уявлення про моральну, естетичну, пізнавальну, валеологічну, практичну цінність природи для людей; розвивати уміння розрізняти предмети неживої і живої природи та предмети, зроблені людьми; розширити уявлення про те, що загрожує природі, про шляхи збереження природних багатств і правила поведінки в природі...
54950. ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ УРОКОВ ПСИХОЛОГИИ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ 46.5 KB
  Знакомство с психологией как средством познания других людей; знакомство с познавательными процессами с целью анализа и развития себя как субъекта познавательной деятельности; знакомство с эмоциональными волевыми явлениями и индивидуальными свойствами личности человека с целью понимания других людей самопознание и...
54951. Безработица: сущность, виды, последствия. Естественный уровень безработицы 21.91 KB
  Безработица (U) представляет собой циклическое явление, выражающееся в превышении предложения труда над спросом на него. Вывод по вопросу о причинах безработицы состоит в том, что сама рыночная форма организации хозяйства неизбежно порождает безработицу