Изучение дифракции света и определение длины световой волны (Лабораторная работа ФЦ–2), страница 2

Период d дифракционной решётки либо указывается преподавателем, либо определяется на той же установке по излучению лазера, длина волны которого известна с большой точностью.

Выполнение измерений и обработка результатов

Задание 1. Определение периода дифракционной решётки

1.  Определить цену деления линеек и записать в черновик. Там же записать длину волны излучения лазера.

2.  Установить лазер напротив щели в измерительной линейке.

3.  Установить дифракционную решётку на расстояние L от щели (по указанию преподавателя). Записать значение L в табл.1.

4.  Включить лазер.

5.  Глядя сквозь дифракционную решётку на щель, измерить отклонения l₁и  l₂  (см. рис. 2.3) для первого и второго порядков (k = 1, k = 2), записать в табл.1.

6.  Повторить измерения по пункту 5. с другим расстоянием L.

Таблица 1

№ п.п.	k	L, мм	l1, мм	l2, мм	<l>, мм	d, мм
1 2 3 4	1 2 1 2	L1  L1 L2 L2	… … … …	… … … …	… … … …	… … … …

7.  Вычислить и записать средние значения отклонений в каждой строчке таблицы.

8.  Из формулы (5) выразить период dдифракционной решётки, вычислить значения d для каждой строки с разумной точностью и записать в табл. 1.

9.  Оформить статистическую обработку по 4-м значениям d в виде стандартной таблицы обработки результатов измерений.

10. Сформулировать и написать вывод по данному заданию.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если период решётки указан на рабочем месте, то это задание выполнять не нужно — сразу приступайте к определению длин волн.

Задание 2. Определение длин волн некоторых цветов спектра

1.  Определить цену деления линеек и записать в черновик.

2.  Установить дифракционную решётку на расстоянии L от щели (по указанию преподавателя). Записать значение L в табл.2.

3.  Включить осветитель.

4.  Глядя сквозь дифракционную решётку на щель, измерить отклонения l₁и  l₂  (см. рис. 2.3) для каждого из трёх цветов в первом и втором порядках, записать в табл.2.

5.  Изменить расстояние Lмежду решёткой и щелью, и повторить измерения по п. 4. Всего будет по 4 измерения для каждого цвета.

Примечание. Если второй порядок виден плохо, то измерения следует провести для 4-х значенийL только при k = 1.

Таблица 2

6.  Выключите все приборы, представьте результаты измерений на подпись руководителю работ или преподавателю. Получив у него подтверждающую подпись, наведите порядок на рабочем месте.

Анализ и обработка результатов измерений

1.  Вычислить и записать средние значения отклонений в каждой строчке таблицы.

2.  По формуле (5) вычислить значения длины волны l для каждой строки с разумной точностью и записать в табл. 1.

Примечание: расчёты вести в системе СИ по правилам приближённых вычислений, округляя расчётные значения до трёх значащих цифр,и убирая нули в порядок числа.

3.  Оформить статистическую обработку по 4-м значениям l для каждого цвета в виде 4-х стандартных таблиц обработки результатов измерений.

4.  Сравнить полученные средние значения с табличными значениями длин волн оптического диапазона.

5.  Сформулировать и написать вывод по данному заданию.