3. Методика выполнения работы

3.1. Лабораторная установка

Лабораторная установка для определения длины волны лазерного излучения, периода решетки и диаметра частиц ликоподия состоит из лазера 1 и экрана 2, укреплённых на рельсе 3.

3.2. Определение длины волны лазерного излучения

Для определения длины волны лазерного излучения установить решёт­ку с периодом 1/500 мм на рельс 3 между лазером и экраном 2. Измерить расстояние А_m от главного максимума до максимумов m = 1, m = 2 поряд­ков. Для вычисления длины волны используем формулу (2)

d λ = d/m • Sinφ (3)

где ― φ_m угол дифракции m-го порядка

где В - расстояние от решетки до экрана.

(4)

где ΔB, ΔA - ошибка определения B и А_m, равная 1/2 деления ли­неек.

B, мм	m порядок спектра	Am, мм	λ, нм	Δλ, нм
120	2
250	1
среднее значение:

3.3. Определение периода решётки

Установить решетку с неизвестным периодом на рельс на расстоянии В1 = 75 см от экрана. Измерить расстояние А1 от главного максимума до максимума 1-го порядка. Затем установить решётку на расстояние B2 = 5O см и измерить расстояние A2 до максимума 2-го порядка. Для расстояния В3 = 25 см измерить А3 для максимума 3-го порядка. Рассчитать 3 значение периода решётки d по формуле:

(5)

Вычислить среднее значение периода.

(λ и Δλ брать из предыдущих результатов)

B, мм	Am, мм	d	d cp	Δ d	m порядок спектра
750 500 250

3.4. Определение диаметра мелких частиц.

3.4.1. Дифракционная картина от круглого диска (или малой круглой частицы) представляет собой периодическое распределение интенсивности света в виде концентрических колец - дифракционных максимумов и мини­мумов. Дифракционная картина от одной частицы будет слаба на фоне пря­мого недифракционного света. Для её усиления вместо одной помещается большее количество одинаковых круглых частиц. Так как в параллельном пучке лазера, имеющим осевую структуру, при смещении частиц в сторону от оси перпендикулярной ей, дифракционная картина не меняет своего положения, то все частицы дадут одинаковые дифракционные картины, налагающиеся друг на друга.

Интенсивности этих картин сложатся и результи­рующий эффект усилится.

Условия минимумов и максимумов дифракции на круглых частицах име­ют вид: