Изучение дифракции света от щели.2.

Порядок выполнения работы
1. Согласно инструкции на рабочем месте включить установку.
2. Установить закрытую щель в центр лазерного пучка. Медленно вращая микрометрический
винт, наблюдать за появлением дифракционной картинки (белой полоски на экране).
Зафиксировать значение bmin . Продолжать увеличивать ширину щели, наблюдая сужение
дифракционной картины. Найти наибольшую ширину щели, при которой еще четко
глазом наблюдается темные и светлые полосы. Принять это значение, ширены щели bmax .
Занести значения bmin и bmax в таблицу.
3. Согласно инструкции, на рабочем месте, снять зависимость показаний вольтметра от
координаты фотоприемника. Результаты измерений записать в таблицу 1, куда занести
ширину щели b и величину расстояния L от щели до экрана.
Дополнительное задание
1. Установить перпендикулярно лазерному пучку вместо щели решетку и получить
дифракционную картинку на ней.
2. Согласно инструкции, на рабочем месте измерить расстояние от центра дифракционной
картинки до каждого видимого главного максимума (расстояние до положительных и
отрицательных порядков усреднить) .
Результаты измерений занести в таблицу 2. Туда же занести число видимых главных максимумов
q и величину расстояния L от решетки до экрана.
Обработка экспериментальных данных
1. по формуле  i 
Xi
определить угол дифракции для каждого значения координаты из
L
таблицы 1, а результаты записать в соответствующую колонку.
2. Для всех значений  i из табл. 1 рассчитать по формуле
2
 sin( b1 sin  ) 
I ( )  I 0 
 теоретические значения отношения и занести их в
1
 b sin  
соответствующие таблицы.
3. По данным табл.1 построить графики экспериментальной зависимости относительной
интенсивности от угла дифракции. (В качестве I 0 для экспериментальной кривой взять
величину показаний прибора, соответствующего центрального максимума). Сделать
вывод о подтверждении теории. (При наличии отклонений объяснить их причину)
4. По графику экспериментальной зависимости от угла дифракции найти угловое положение
всех минимумов и максимумов и занести их в табл.3.
5. Используя данные табл.3, а так же экстремумов, по методу наименьших квадратов
рассчитать, значение длинны волн и среднеквадратическую ошибку.
6. Определить отношение bmin /  и bmax /  сравнить их с теоретическими критериями.
Дополнительное задание
Xi
1. Для каждой координаты X i найти значение sin  i 
L2  X i2
и занести их в таблицу 2.
2. Используя ранее полученное значение , данные табл.2 и форму d sin   m
(т=1,2,3…), по методу наименьших квадратов рассчитать величину периода
дифракционной решетки d и среднеквадратичную ошибку  .
3. Используя значение d и число видимых главных максимумов q , оценить ширину щели
решетки.
5
4
2
X

1
L
3
Рис.1
-0,008 -0,007 -0,006 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0,001 0,002 0,003
Xi, м
Ui, дел
7
5
2
3
29
68
109
175
167
118
72
Qi, рад -0,016 -0,014 -0,012 -0,01 -0,008 -0,006 -0,004 -0,002 0,002 0,004 0,006
(I/Io)теор 0,0438 0,0205 9E-05 0,0328 0,1639 0,3976 0,6788 0,9103 0,9103 0,6788 0,3976
0,004 0,005 0,006 0,007
25
5
1
4
0,008 0,01 0,012 0,014
0,1639 0,0328 9E-05 0,0205
5E-05
0,5
6E-07
264,29
L=
q=
1
38
2
77
3
119
0,4
7
Теоретическая зависимость
1
0,9
0,8
0,7
Интенсивность
Порядок
Расст.
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Расстояние, мм
9
10
11
12
13
14
15
Экспериментальные данные
200
180
160
Интенсивность, дел
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Расстояние, мм
10
11
12
13
14
15