Вопрос 40.

Дифракция - огибание волнами препятствий. Дифракционные явления обусловлены интерференцией элементарных волн на границе отсеченного препятствием фронта волны.

Поскольку длины волн света очень малы, дифракцию можно наблюдать только на значительном расстоянии от препятствия или отверстия. На пути параллельных монохроматических лучей ставят непрозрачный экран с узкой щелью, а на некотором расстоянии от него помещают второй экран, на котором и наблюдают дифракционную картину. При этом против щели видна светлая полоса, ширина которой оказывается тем больше, чем уже щель, а за светлой полосой чередуются темные и светлые полосы,

Дифракционная решетка - большое число параллельных и очень близко расположенных узких щелей, которые пропускают или отражают свет.

Решетки делают либо из прозрачного твердого вещества, либо из металлического зеркала. В обоих случаях на поверхность алмазным резцом наносятся штрихи, параллельные друг другу. Там, где прошел резец, получается шероховатая поверхность, рассеивающая лучи, а промежутки между штрихами остаются прозрачными или гладко отполированными, т.е. играют роль щелей.

Важной характеристикой решетки является постоянная решетки, или ее период и -• сумма ширины

щели и промежутка, т.е. расстояние от начала одной щели до начала следующей.

Формула дифракционной решетки: k? = d sin ф, где ? - длина волны, k - порядок волны.

Каждую из светлых линий на экране называют максимумом, а соответствующее ей значение 1< - его порядком.

Вопрос 41.

Определение длины волны с помощью дифракционной решетки:

Теория: если лампу накаливания поместить за непрозрачным экраном с узкой щелью, при рассматривании щели через дифракционную решетку мы увидим по обе стороны щели симметрично расположенные цветные полосы спектры.

Возникновение этих спектров объясняется явлением дифракции света на системе прозрачных полос щелей дифракционной решетки, При таком способе наблюдения спектра роль линзы, собирающей лучи в одну точку параллельно пучку световых лучей, идущих под углом от дифракционной решетки, выполняет оптическая система глаза, а роль экрана - сетчатка глаза,

Ход работы:

Определить длину световой волны красного, фиолетового и зеленого цвета.

1. Расположить лампу за экраном, установив экран на расстоянии а = 50см от дифракционной

решетки,

2. Произвести отсчет расстояния b от щели до спектральной линии. Измерить эти расстояния

справа и слева от щели для спектра 1 и 2 порядков.

3. Из формулы дифракционной решетки найти ?:

k? = d sin ф, где d – постоянная решетки, k - порядок спектра.

? = d sin f / k

Для малых углов ф sinф~tgф = b/a; ?=db/ka

Данные внести в таблицу,

Найти среднее значение длины волны:

Найти погрешности измерений:

абсолютную ? = |?табл - ?ср|

относительную ? = ?/?табл

Вопрос 42.

Дисперсия - зависимость скорости распространения волн в среде от их длины (частоты).

Например, красный свет распространяется в стекле быстрее, чем синий. Скорость распространения света в стекле тем меньше, чем больше его частота колебаний или чем меньше длина волны.

На практике дисперсию вещества выражают в виде зависимости показателя преломления от частоты или длины волны для этого вещества. Оказывается, что в подавляющем большинстве случаев с увеличением длины волны показатель преломления уменьшается. Дисперсию такого рода называют

нормальной.