Оборудование: прибор для определения длины световой волны, две дифракционные решетки, подставка от подъемного лабораторного столика, лазер ЛГН-209.
Выполнение работы
Описание установки:
Основанием прибора для определения длины (рис. 1.) световой волны дифракционной
решеткой служит деревянный брусок размером 
.
Вдоль бруска нанесена шкала с делениями на сантиметры и миллиметры.
К нижней поверхности середины бруска при помощи шарнира с зажимом прикреплен стержень, который вставляют в отверстие подставки от подъемного столика или сжимают в лапку штатива. Такая установка позволяет закреплять прибор под разными углами, располагать в любом направлении и устанавливать на высоте, удобной для наблюдения.
К переднему торцу бруска прикреплена рамка, в которую вставляется одна из дифракционных решеток, причем место расположения решетки совпадает с нулевым делением шкалы бруска.
Вдоль бруска может передвигаться ползунок, концы
которого загнуты и скользят в боковых пазах. Поперек бруска к ползунку
прикреплен щиток размером 
. В нижней части щитка
нанесена миллиметровая шкала с нулевым делением посередине. Верхний край
шкалы и середина дифракционной решетки находятся на одинаковой высоте от
бруска. Над нулевым делением шкалы в щитке вырезано окно высотой 15 мм и
шириной 1,5 мм, а под ним через нулевое деление шкалы проходит узкая
прицельная прорезь. Щиток над шкалой имеет черную матовую поверхность.
На столе устанавливают лазер ЛГН-209. В рамку помещают дифракционную решетку, на брусок надевают ползунок со шкалой и устанавливают его на некотором расстоянии от решетки.
Смотря через дифракционную решетку, направляют прибор на освещенную щель лазера так, что бы она была видна сквозь узкую прицельную щель щитка, сделанную на нулевом делении шкалы. Тогда по обе стороны от окна щитка, на черном фоне непосредственного над шкалой, появляются дифракционные пятна. Если пятна наклонены по отношению к шкале, то решетку поворачивают на некоторый угол и перекос устраняют.
В таком положении прибор закрепляют с помощью имеющегося на шарнире зажима.
По шкале щитка и по делениям, нанесенным на бруске, определяют расстояние от дифракционной решетки до шкалы.
Эти данные позволяют вычислить тангенс угла, под которым рассматривают данное пятно, а затем и синус этого угла. Зная синус угла a, постоянную решетки a и порядок рассматриваемого пятна n, определяют длину световой волны по уравнению:
(1)
При работе с дифракционными решетками, имеющими 50 или 100 штрихов на 1мм, наблюдаемые углы малы, они обычно не превышают 4 градуса, поэтому можно пользоваться вместо синусов найденными значениями тангенсов без заметной погрешности в окончательных результатах.
Устанавливая ползунок со шкалой на различных, но по возможности на больших расстояниях от дифракционной решетки, делают несколько измерений, из которых выводят средние значения.
Далее необходимо, используя найденное значение длины волны лазерного излучения, определить неизвестную постоянную решетки (или число делений на 1 мм). Для этого используют, аналогично тому, как это описано выше, формулу 1. Только сейчас неизвестным параметром будет являться постоянная решетки.
Данные измерений относительно максимумов разных порядков заносят в таблицу.
Лабораторная работа № 23
ГРАДУИРОВАНИЕ СПЕКТРОСКОПА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПО ГРАДУИРОВОЧНОЙ КРИВОЙ
Оборудование: Спектроскоп двухтрубный с отсчетным микрометрическим винтом, спектральные трубки с гелием и водородом, прибор для зажигания спектральных трубок, выпрямитель с напряжением на выходе 6 В или батарея аккумуляторов, выключатель лабораторный, провода соединительные с наконечниками.
Выполнение работы
Описание установки:
Спектроскоп двухтрубный имеет следующее устройство: массивная тренога поддерживает круглый столик. Посередине столика укреплена призма из флинтгласа, которая во время работы закрывается от посторонних лучей крышкой.
Непосредственно к столику примыкают две трубы, расположенные радиально в горизонтальной плоскости: труба коллиматорная и труба зрительная. Посредством кольца к столику прикреплено основное колено трубы коллиматора. В него вставлено другое, которое можно выдвигать.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.