Порядок выполнения упражнения 3

Теоретический расчет картины дифракции на двумерной решетке

Результаты микроскопического изучения двумерной решетки позволяют угадать темперамент дифракционной картины. Так, в случае если решетка имеет квадратные ячейки, то дифракционная картина кроме этого обязана владеть осью симметрии четвертого порядка и иметь вид, подобный изображенному на рисунке 2.

Применяя пакет программ МАРL, согласно данным микроскопических измерений периода решетки и ширины щели выстройте графи-ки сомножителей в выражении (1) и полную функцию. В качестве довода возможно применять как угол дифракции, так и его синус. Таковой график показывает не только положения основных максимумов, но и их относительную интенсивность.

Упражнение 3

решётки и Определение параметров по дифракционной картине

Установка с целью проведения этого упражнения складывается из оптической скамейки, на которой размещаются лазер, экран и дифракционная решётка для наблюдения дифракционной картины.

экран и Дифракционную решётку для наблюдения устанавливают перпендикулярно к оси луча лазера. Для этого световой блик, отражен-ный от плоскости решетки, направляться вывести совершенно верно на середину выходного окна лазера. Кроме этого перпендикулярно к лучу лазера устанав-ливают и экран для наблюдения интерференционной картины (рисунок 4).

Рисунок 4

Расчет периода решетки совершите по формуле (3). Угол дифракции выясните из соотношения

(4)

где расстояние между центрами симметричных рефлексов (мак-симумов) одного порядка, L – расстояние от дифракционной решетки до экрана.

Порядок исполнения упражнения 3

1 Измерьте расстояние между полупроводниковым лазером и экра-ном. Запишите длину волны лазера . Результаты изме-рений запишите в таблицу 2.

2 Выясните расстояния между центрами симметричных основных дифракционных максимумов для первого, второго и т.д. порядков спектра. Результаты измерений запишите в таблицу 2.

3 Оцените относительные интенсивности дифракционных рефлек-сов (максимумов по пятибальной шкале: о.с. – весьма сильная; с. – сильная; ср. – средняя; сл. – не сильный; о.сл. – весьма не сильный. Результаты измерений запишите в таблицу 2.

4 Вычислите по формуле (4) период дифракционной решетки , среднее значение периода , среднюю полную и среднюю относительную погрешности способом средних значений. Результаты измерений запишите в таблицу 2.

Таблица 2

Порядок максимума Интен – сивность м м м м м

Погрешность измерения периода дифракционной решетки основано на анализе соотношения (3). Вправду, из выражения (3) направляться, что погрешность определения периода решетки возможно вычислить по формуле

. (5)

Как видно, эта погрешность значительно уменьшается при повышении угла дифракции. Исходя из этого, для более правильного определения направляться ис-пользовать последние 3…5 рефлексов из замечаемых на экране. Результаты расчетов представить в виде .

Убедитесь, что период решетки, определенный по дифракционной картине, в пределах погрешности опыта сходится с таковым, определенным микроскопическим способом. Убедиться кроме этого, что громаднейшее ослабление интенсивности рефлексов имеет место в том случае, в то время, когда положения максимумов при дифракции на решетке близки либо совпадают с положениями минимумов при дифракции на щели данной решетки.

5 Сделайте краткие выводы по работе.

6 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Какой критерий определяет отличия между дифракциями Френеля и Фраунгофера?

2 Получите максимумов и условия минимумов при дифракции Фраунгофера на щели.

3 Получите условия основных максимумов при дифракции Фраунгофера на решетке.

4 Объясните закономерности трансформации интенсивности основных максимумов при дифракции на решетке.

5Какие конкретно максимумы исчезают при при дифракции на решетке, период которой в 3 раза больше ширины щели?

6Как выяснить N – число щелей, участвующих в создании дифракционной картины решетки?

7Обрисуйте процедуру перемещения тубуса микроскопа чтобы получить чёткое изображение объекта.

8 Получите формулу (5) для расчета погрешности определения периода являлось дифракционным способом.

* * *

Исполнение упражнения по стрельбе, из ПМ


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: