Составители:
Рубрика:
Интерференция и дифракция света 3-
26
Перемещая линзу между щелью и зрительной трубой, найти положение линзы,
при котором в зрительную трубу будет видно четкое изображение щели. Убрать
зрительную трубу. На пути параллельного пучка лучей, выходящего из первой
линзы, поместить вторую (линза 6 на рис.2). В фокальной плоскости линзы
поставить матовый экран (матовой поверхностью к источнику света). Изменяя
ширину щели и в незначительных пределах положения экрана, добиться четкого
изображения щели.
3. Между линзами ввести дифракционную решетку с известным периодом D.
Решетку следует установить перпендикулярно главной оптической оси системы.
Для этого поворачивая решетку вокруг вертикальной оси, найти положение,
когда соответствующие порядки спектров расположатся симметрично
относительно яркой центральной полосы (нулевого порядка). Нетрудно
доказать, что в этом случае угловая, а следовательно, и линейная дисперсия
системы будут минимальны, поэтому расстояния между главными максимумами
также будут минимальными.
4. На пути лучей установить светофильтр и измерить расстояние между главными
максимумами с номерами m = +1 и –1 или m = +2 и –2. Половину этого
расстояния разделить на фокусное расстояние второй линзы (расстояние между
линзой и экраном) и найти sinφ. Затем по формуле (7) вычислить неизвестную
длину волны.
5. Повторить измерения для других светофильтров.
6. Заменить дифракционную решетку с неизвестным периодом. Повторить
измерения углов дифракции и, используя найденные в предыдущем упражнении
значения длин волн, определить период решетки D.
7. По данным измерений найти угловую и линейную дисперсии, а также
разрешающую способность для обеих дифракционных решеток. Для этого
использовать формулы (10), (11) и (14). Число штрихов решетки N определить
как отношение диаметра линзы 6 к периоду D решетки.
Контрольные вопросы
1. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Условие главных
максимумов, интенсивность света в главных максимумах, расстояние между
главными максимумами для света с различными длинами волн.
2. Какова амплитуда суммарной волны, приходящей от одной щели в
произвольную точку экрана? Как складываются волны от разных щелей?
3. Изобразите графически распределение интенсивности при дифракции света на
решетке с известным числом щелей и заданным отношением периода решетки к
ширине щели.
4. Предельная ширина главного максимума. Условие разрешения близких
спектральных линий. Разрешающая способность дифракционной решетки.
Литература
1. Матвеев А.Н. Оптика. М.: высшая школа, 1985. Гл.6.
2. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. Гл.9.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- …
- следующая ›
- последняя »
