04. Виртуальная лабораторная работа по физике «Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки» - http://efizika.ru/html5/04/index.html.
Цель работы: измерить длину световой волны с помощью дифракционной решетки.
Приборы и принадлежности: дифракционная решетка , светофильтры, оптическая скамья, шкала со щелью, линейка, источник света.
04. Virtual laboratory assignments in physics «Determination of the wavelength of light using a diffraction grating» -http://efizika.ru/html5/04/index.html.
The purpose of the work: to measure the length of the light wave using a diffraction grating.
Instruments and accessories: diffraction grating, light filters, optical bench, scale with slit, ruler, light source.
Виртуальная лабораторная работа по физике: «Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки»
Цели работы:
1. Изучить явление дифракции света.
2. Определить длину световой волны, используя дифракционную решётку.
Оборудование:
1. Дифракционная решётка (с известным периодом)
2. Лазерный источник света (например, красный лазер)
3. Экран или фотопластинка для наблюдения дифракционных максимумов
4. Линейка или измерительная лента
5. Уголок или транспортир для измерения углов
Теоретическая справка:
Когда свет проходит через дифракционную решётку, он расщепляется на несколько лучей, которые соответствуют различным порядкам дифракции. Углы этих лучей могут быть определены с помощью следующей формулы:
d sin(θ) = m λ
где:
• d — период решётки (расстояние между соседними щелями),
• θ — угол дифракции,
• m — порядок дифракции (целое число),
• λ — длина волны света.
Процедура:
1. Настройка оборудования:
• Установите лазер так, чтобы его луч проходил перпендикулярно к поверхности дифракционной решётки.
• Поместите экран на определённом расстоянии от решётки для наблюдения за дифракционными максимумами.
2. Наблюдение за дифракцией:
• Включите лазер и наблюдайте за образующимися на экране светлыми и темными полосами (максимумами и минимумами).
• Обратите внимание на центральный максимум и первые несколько порядков (первый, второй и т.д.).
3. Измерение углов:
• Измерьте расстояние от центра до первого максимума (y₁) и запишите его.
• Измерьте расстояние от решётки до экрана (L).
• Используя тригонометрию, найдите угол θ :
tan(θ) = y₁ / L
При малых углах можно использовать приближение sin(θ) ≈ tan(θ) .
4. Расчёт длины волны:
• Подставьте значения в формулу:
λ = d sin(θ) / m
• Для первого порядка (m = 1) используйте измеренные значения d и y₁.
5. Повторение для других порядков:
• Повторите измерения для второго и третьего порядков, если это возможно, и рассчитайте длину волны для каждого случая.
Обработка результатов:
• Сравните полученные значения длины волны и вычислите среднее значение.
• Оцените погрешности измерений и возможные источники ошибок.
Заключение:
В этой лабораторной работе вы изучили метод определения длины световой волны с использованием дифракционной решётки. Вы научились проводить измерения и обрабатывать данные, что является важным навыком в экспериментальной физике.
