Измерение длины волны красного и фиолетового участков спектра белого света с помощью дифракционной решетки, страница 3

При падении на решетку монохроматического света дифракционная картина наблюдается в виде темных и светлых полосы интерференции.

При наблюдении дифракции в белом свете в центре поля обнару­живаем белый максимум, т.к. условие максимума при  выпол­няется для всех составляющих белого света (максимум нулевого порядка). Максимумы порядка выше нуля для разных составляющих спект­ра пространственно распределяются под разными углами относительно направления . Наиболее яркими и удобными для наблюдений и измерений являются спектры первого () и второго () порядков. 

В данной работе требуется провести определение длины волны ,  красного и фиолетового участков спектра и, тем самым, мы полу­чаем возможность определить границы белого света на основании фор­мул, полученных из условия максимума:

,                  где  

,                     где  

Измерения    выполняются каким-либо доступным способом. Здесь рекомендуется это сделать с помощью гониометра Г-5.

2.  ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Приступать к исполнению работы можно только после ознаком­ления с инструкцией по технике безопасности и описанием прибора.

Гониометр Г-5, на котором предстоит выполнить работу, точный оптический прибор, служащий для измерения углов с точностью до 1 секунды. Прибор настроен так, чтобы обеспечить успешное прове­дение измерений при минимальных затратах времени, поэтому не ре­комендуется сбивать настройку прибора. Необходимо пользоваться только органами управления, помеченными, цифрами.

Прибор Г-5 смонтирован на массивном металлическом основании. Его оптическая система (см. рис.3) состоит из коллиматора 1, обеспечивающе­го получение параллельного пучка света, зрительной трубы 2, и отсчетного микрометра 3 и ряда других узлов, смонтированных внут­ри корпуса прибора. Установка включает в себя также источник света – осветитель 4.

На предметном столике 5, который может вращаться вокруг вертикальной оси, в специальном крепежном узле установлена диф­ракционная решетка. Решетка установлена перпендикулярно светово­му потоку, выходящему из коллиматора. Фиксация установки дифра­кционной решетки производится с помощью винтов б и 7, эта опера­ция выполняется лаборантом при подготовке прибора к работе.

Непосредственно под предметным столиком расположен крупногабаритный узел 8, называемый алидадой. Внутри ее корпуса нахо­дится отсчетный лимб (круглая шкала). Показания прибора снимают­ся с помощью отсчетного микрометра 3.

Электрическая цепь прибора предполагает питание части узлов непосредственно от электрической сети, а части узлов – через понижающий трансформатор. Трансформатор имеет регулятор напря­жения, позволяющий регулировать накал лампы осветителя. Жела­тельно накал лампы устанавливать не предельный, а несколько ни­же, чтобы не допускать перегрева корпуса. Питание измерительной оптической линии включается с помощью тумблера 10 на левой сто­роне корпуса прибора (внизу), а питание осветительного блока 4 с помощью тумблера II на корпусе трансформатора.

Общий вид прибора-гониометра Г-5

Рис.3

1 – коллиматор; 2 – зрительная труба; 3 – отсчетный микроскоп; 4 – осветитель;

5 – предметный столик; 6, 7 – фиксирующие винты; 8 – алидада; 9 – корпус основания; 12 – маховичок. Включение освещения измерительной линии прибора – тумблер на корпусе основания с левой стороны.