Лабораторная работа № - Fiz.lang

11 класс
Лабораторная работа №
Определение длины световой волны
Цель работы: определить длину световой волны с помощью дифракционной решетки.
Оборудование:
1.
дифракционная решетка с указанным на ней периодом;
2.
измерительная установка;
3.
источник дневного света;
4.
штатив лабораторный.
Ход работы
В работе для определения длины световой волны используется дифракционная решетка
с периодом (период указан на решетке). Она является основной частью измерительной
установки, показанной на рисунке 1. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который
прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой
вертикальной щелью 5 посередине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет
изменять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются
миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе 6.
Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света, то на черном фоне экрана
можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т.д
порядков.
Длина волны  определяется по формуле:

d sin 
k
,
Где:
d - период решетки;
к - порядок спектра;
 - угол, под которым наблюдаются максимум света соответствующего цвета;
Поскольку углы, под которыми наблюдается максимумы 1-го и 2-го порядков, не
превышают 5 0, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы.
Из рисунка 2 видно, что tg  ba .
Расстояние a отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b – по шкале
экрана от щели до выбранной линии спектра.
Окончательная формула дня определения длины волны имеет вид:

2
1
db
ka
3
Решетка
Рис. 1
экран
Рис.2
Указания к работе
1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записей результатов измерений и
вычислений.
2. Соберите измерительную установку, установите экран на произвольном
расстоянии от решетки.
3. Гладя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и
перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные
спектры располагались параллельно шкале экрана.
4. Определите положение середин цветных полос в спектрах 1-го или 2-го
порядков.
5. Данные занесите в таблицу.
Цвет полос
к
b слева, м
b справа,
м
а, м
,м
6. По данным измерений вычислите длины волн
7. Сравните полученные результаты с табличным значением длины волны
видимой части спектра.