Составители:
Рубрика:
Определение длины волны с помощью дифракционной решетки 3-
25
способностью называют отношение средней длины волны к разности длин волн самых
близких спектральных линий, которые можно разделить с помощью данного прибора.
Разрешающая способность дифракционной решетки, как следует из
соотношения (13), равна
0
R
λ
λ
==
∆
mN. (14)
Из анализа формул (10), (11), и (14) видно, что угловая и линейная дисперсии
решетки не зависят от числа щелей, а разрешающая способность в данном порядке
спектра не зависит от периода решетки. Из этих формул ясно, что хорошие решетки
должны иметь малый период D и большое число щелей N. Следует, однако, отметить,
что период решетки нельзя уменьшать бесконечно. Число m наблюдаемых главных
максимумов определяется условием
sin 1
m
D
λ
ϕ= ≤ ,
так как . Отсюда . Лучшие решетки, как следует из этой формулы,
имеют не более 1200 щелей на мм. Для такой решетки в видимом диапазоне длин волн
(от 4000 до 8000 A ) главные максимумы первого порядка занимают все пространство
углов дифракционной картины.
sin 1ϕ≤ Dmλ≥
D
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
С помощью дифракционной решетки с известным периодом можно определить
длины волн падающего света, измеряя углы дифракции, при которых наблюдаются
главные максимумы для разных спектральных линий. Рабочей формулой является
условие образования главных максимумов (7):
sin m
D
λ
ϕ= .
Если известна длина волны спектральной линии, то можно вычислить по
известной длине волны и измеряемым значениям угла φ неизвестное значение периода
решетки D. Повторяя измерения для двух близких спектральных линий, можно
вычислить угловую дисперсию решетки
λ∆
ϕ∆
λ
ϕ
≈
d
d
.
Для определения угла дифракции линейкой измеряют расстояние между двумя
главными максимумами с номерами m и –m. Половину этого расстояния делят на
фокусное расстояние собирающей линзы 6 и тем самым находят tg φ. Если оказывается,
что угол φ мал, то можно пользоваться приближенным соотношением tg φ ≈ sin φ.
Порядок проведения измерений
1. Включить осветитель.
2. Поместить первую линзу таким образом, чтобы щель источника света
находилась в ее фокальной плоскости. Для этого зрительную трубу настроить на
бесконечность (на достаточно удаленный объект) и установить за линзой.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
