ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ки, равна целому числу длин волн. В этом случае колебания от всех штрихов решетки приходят в определенные точки
фокальной плоскости линзы в фазе и, следовательно, максимально усиливают друг друга.
На рис. 1 видно, что оптическая разность хода ∆ лучей 1' и 2' равна:
∆ = BD – AC = d (sin φ
0
– sin φ),
где ϕ
0
– угол падения лучей, ϕ – угол дифракции.
Рис. 1
Условие максимума имеет вид:
∆ = kλ,
где k – порядок дифракционного максимума (k = 0, 1, 2...); λ – длина волны света. Таким образом,
(
)
λ=
ϕ
−
ϕ
kd sinsin
0
, (1)
т.е. для монохроматического света максимум интенсивности будет соответствовать углам ϕ, удовлетворяющим равенству
(1).
Если же падающий свет не является монохроматическим, то решетка разложит его в спектр, состоящий из отдель-
ных окрашенных линий. В направлении зеркального отражения (ϕ = ϕ
0
) возникает максимум нулевого порядка (k = 0) для
всех длин волн. Слева и справа от него возникнут дифракционные спектры различных порядков (k = 1, 2...). В каждом из
этих спектров максимумы более коротких длин волн располагаются ближе к нулевому максимуму.
На этом основано использование дифракционной решетки как спектрального прибора. Качество спектра зависит от
угловой дисперсии и разрешающей способности прибора. Легко заметить также, что при освещении решетки светом с
известной длиной волны по формуле (1) можно, измерив углы ϕ и ϕ
0
, найти постоянную решетки. Зная постоянную d,
можно определить неизвестную длину волны светового излучения.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Установка для изучения дифракционных явлений состоит из гониометра (прибора для точного измерения углов), отра-
жательной дифракционной решетки и источника света (ртутной лампы высокого давления). Дифракционная решетка распо-
ложена на столике 11 гониометра (см. рис. 3).
Если прибор отъюстирован, то трогать винты столика не разрешается.
Прикасаться к поверхности дифракционной решетки
СОВЕРШЕННО НЕДОПУСТИМО!
Принципиальная схема хода лучей в гониометре с отражательной дифракционной решеткой дана на рис. 2.
Рис. 2
Внимание! Ртутная лампа является источником мощного ультрафиолетового излучения, поэтому смот-
реть на свет лампы не рекомендуется.
Свет от источника, проходя через входную щель коллиматора, формируется в параллельный пучок и падает под уг-
лом ϕ
0
на поверхность дифракционной решетки. Дифрагированные под различными углами φ лучи попадают в зритель-
ную трубу, которая фокусирует их на сетчатку глаза.
Вид гониометра сбоку схематично показан на рис. 3. Юстировка (настройка) гониометра осуществляется лаборан-
том или преподавателем, поэтому студент должен знать лишь основные органы управления прибором, необходимые для
работы.
Ширина входной щели коллиматора 1 регулируется микрометрическим винтом 2. Это позволяет менять ширину на-
блюдаемых линий и их яркость. Фокусирующий винт 3 коллиматора служит для получения строго параллельного пучка
лучей, падающих на дифракционную решетку.
Зрительная труба 4 вместе с угломерной отсчетной системой укреплена на подвижном кронштейне (алидаде) 5, ко-
торый может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр столика. Фокусировка зрительной трубы осу-
Коллиматор
Решетка
Источник
Зрительная
труба
Глаз наблюдателя
N
φ
φ
0
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
