Описание установки дифракционной решетки на оптической скамье

Дифракционная решетка как спектральный прибор позволяет делать анализ состава излучения по длинам волн. Используемая в работе для этой цели установка весьма проста (рис 2.5).

На оптической скамье, выполненной в виде линейки на штативе, перпендикулярно к ней располагается дифракционная решетка.

Вдоль скамьи можно перемещать экран с отверстием и шкалой под ним. Если на щель направить свет от исследуемого источника и посмотреть на нее через дифракционную решетку, то на экране увидим дифракционное изображение щели. Принципиальная оптическая схема установки дана на рис.2.5. Ось направлена вдоль экрана перпендикулярно к оптической скамье.

Рис. 2.5. Общий вид установки для изучения характеристик дифракционной решетки с помощью оптической скамьи:

1 - рейтер, 2 - фонарь осветителя, 3 – светофильтр, 4 – щель, 5 – шкала для измерений расстояний между изображениями дифракционных максимумов, 6 – дифракционная решетка, 7 – фиксирующий винт, 8 – оптическая скамья, 9 – винт фиксирования рейтера на оптической скамье, 10 – шкала для измерения расстояний между оптическими частями системы, 11 – понижающий трансформатор для питания лампы осветителя.

Рис. 2.5. Принципиальная оптическая схема установки для изучения дифракции света на оптической скамье с помощью решетки

Условие для главных максимумов при дифракции на решетке дается равенством 2.2.. Поскольку в опыте углы дифракции малы, ибо расстояние Z между решеткой и экраном (линейка с щелью) значительно больше расстояний x₁ и x₂ между центральным и боковыми максимумами первого и второго порядков, то sinj_k можно заменить на tgj_k = x_k /z Из условия 2.2. при такой замене получим расчетную формулу для длины волны

(2.9)

где d-период дифракционной решетки (d=1:100).

к- порядок спектра (если первое радужные полосы от щели в обе стороны, то к=1, если вторые по порядку расположения от щели, то к=2 и.т.д.).

х₁ и х₂- это расстояния от щели до рассматриваемого цвета по обе стороны щели.

Дата добавления: 2015-06-04