Мета роботи: Навчитися вимірювати довжину світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки.
Обладнання: електрична лампа; прилад для визначення довжини світлової хвилі; дифракційна решітка.
Теоретичні відомості: У роботі для визначення довжини світлової хвилі використовується дифракційна решітка 1 з відомим періодом d. Вона установлюється в тримачі 2, прикріпленому до кінця лінійки 3. На лінійці розташовується чорний екран 4 з вузькою вертикальною щілиною 5 посередині. На екрані і лінійці є міліметрові шкали. Вся установка закріплена на штативі 6 (мал.1). Якщо дивитись крізь решітку і проріз 5 на джерело світла (лампочку розжарювання),то на чорному фоні екрана можна спостерігати по обидва боки від щілини дифракційні спектри 1-го,2-го і більш високих порядків.
мал.1. мал.2.
Довжина хвилі визначається за формулою: 
де d – період решітки; k – порядок спектра; φ – кут, під яким спостерігається максимум світла відповідно кольору.
Оскільки кут φ малий, то 
З мал.2 видно, що 
Відстань від решітки до екрана визначають за допомогою лінійки, а відстань b від щілини до вибраної лінії спектра – за шкалою екрана. Довжина хвилі
Студенти, дотримуйтесь правил техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи.
Хід роботи:
1.Складіть вимірювальну установку, встановивши екран на відстані 50 см від решітки. Добийтеся, дивлячись через дифракційну решітку і щілину в екрані на джерело світла,щоб дифракційні спектри розмістилися паралельно шкалі екрана. Для цього відкорегуйте розміщення решітки у тримачі.
2.Проведіть необхідні дослідження розміщення на екрані світла кожного кольору. Обчислення довжини хвилі виконайте для спектра 1–го порядку, тоді k = 1.
3.Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиці:
| Назва кольору | Відстань від щілини до лінії спектра | відстань від екрана до решітки a,м | Довжина хвилі λ,м | ||
| b 1,зліва, м | b 2, справа,м | b,середнє,м | |||
| фіолетовий | |||||
| синій | |||||
| голубий | |||||
| зелений | |||||
| жовтий | |||||
| оранжевий | |||||
| червоний |
4.Порівняйте добуті результати вимірювань з довжинами хвиль відповідних кольорів, взятих з довідника.
____________________
Контрольні питання:
1.Яка будова дифракційної решітки? Що називається її періодом?
____________________
2.Як утворюється дифракційний спектр? Чим він відрізняється дисперсійного?
____________________
3.Які промені дифракційного спектра відхиляються від початкового напряму на більший кут? Чому?
____________________
4.Як впливає зміна періоду дифракційної решітки на кут відхилення променів?
____________________
Висновок:
____________________
Дата “___”__________200__року
Лабораторна робота 16
