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

59563. Здрастуй, рідна школо! 76.5 KB
  Обладнання: прапори країн; карта світу; стенд присвячений організації ЮНЕСКО; стенди із символікою школи гімн герб прапор з історією виникнення розвитку й досягнень школи; на партах література книги журнали країн світу магнітофон музичні записи; різні сувеніри на яких написано...
59564. Знайомство з історією 38.5 KB
  Знаряддя праці зброя місце поховань храми фундаменти будівель це: а речові історичні джерела; б писемні історичні джерела; в усні історичні джерела. Які історичні джерела допомагають відтворити побачити минуле...
59565. Діагностика ПК за допомогою програм та утиліт 55 KB
  Програми подібного роду дуже часто працюють під управлінням операційної системи MS-DOS, оскільки вона для своєї роботи вимагає дуже мало системних ресурсів, що дозволяє звести до мінімуму вплив на результати тестів. Звично при запуску файлу, при спробі викачування його з Інтернету, пропонується створити завантажувальну дискету...
59569. Квіти в творчості Лесі Українки 37.5 KB
  Українка Конвалія Гордо палала троянда розкішна Найкраща з квіток Барвою й пахом вродливая пишна Красила садок. Українка Співець Ще маревом легким над нами витає Блакитна весняная мрія А в серці розкішно цвіте процвітає Золотистая квітка надія.
59571. Компаративний аналіз художнього твору на уроках зарубіжної літератури у 9 класі 44 KB
  З огляду на значне зростання обсягу навчального матеріалу доречнішим стає компаративний аналіз художніх творів. Якими ж шляхами йде шкільна компаративістика Поперше це порівняння творів зарубіжних письменників які належать до однієї або різних літературних епох.