Сайт nashuch.ru и его партнеры используют на этом сайте определенные технологии, в том числе файлы cookie, чтобы подбирать материалы и рекламу на основе интересов и анализа активности пользователей. Чтобы узнать подробности, ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности. Оставаясь на сайте, вы даете согласие на использование этих технологий. nashuch.ru также участвует в рекламной деятельности третьих сторон, которая учитывает интересы пользователей. Это позволяет поддерживать наши сервисы и предлагать вам подходящие материалы. Нажимая кнопку «Принять», вы выражаете согласие с описанной рекламной деятельностью.

принять

Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера



страница1/2
Дата19.01.2018
Размер40.5 Kb.
Название файла5fan_ru_Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера.doc
ТипЗакон
  1   2

Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера

1. Цель работы:

Исследовать явление дифракции электромагнитной волны. С помощью дифракционной решетки проходящего света измерить длины электромагнитных волн видимого диапазона.


2. Краткие теоретические сведения:

Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Явление дифракции заключается в перераспределении светового потока в результате суперпозиции волн, возбуждаемых когерентными источниками, расположенными непрерывно.

Дифракция световых волн, являющихся частным случаем волн электромагнитных, может быть объяснена с помощью принципа Гюйгенса-Френеля. Согласно этому принципу, каждая точка среды, до которой дошел волновой фронт, может рассматриваться как точечный излучатель вторичной сферической волны, причем излучатели когерентны между собой. Огибающая вторичных сферических волн определяет форму волнового фронта в следующий момент времени. Угол φ, на который отклоняется волна от первоначального направления при дифракции, называется углом дифракции.

Различают два вида дифракции. Если источник света и экран расположены от препятствия настолько далеко, что лучи, падающие на препятствие, и лучи, идущие в точку наблюдения на экране, образуют практически параллельные пучки, то говорят о дифракции Фраунгофера или дифракции в параллельных лучах. В противном случае говорят о дифракции Френеля. В данной лабораторной работе для исследования дифракции Фраунгофера используется дифракционная решетка проходящего света, которая представляет собой совокупность узких параллельных щелей, расположенных в одной плоскости (рис.1). Ширина всех щелей одинакова и равна b, а расстояние между щелями равно a. Величину d=a+b называют периодом (постоянной) дифракционной решетки. Если полное число щелей решетки равно N, то длина дифракционной решетки равна r=Nd. Обычно, длина щелей много больше периода решетки, а ширина щели b≥λ .




При наблюдении в параллельных лучах под углом j между лучами соседних щелей возникает одна и та же разность хода d •sin φ . Пройдя дифракционную решетку, волны интерферируют в плоскости экрана. Если в точке наблюдения М наблюдается интерференционный максимум, то разность оптических длин путей 1 и 2 должна быть равна целому числу длин волн:

Δx = m∙λ m=0. 1. 2… (1)

Таким образом, получаем: d∙sinφ = m∙λ    m= 0,1,2…   (2)
Условие m=0 в формуле (2) соответствует значению φ =0 и определяет интерференционное условие для центрального максимума, формируемого недифрагированными волнами, приходящими в центр экрана в одной фазе. Значения m называют порядком дифракционного максимума.

Если освещать решетку белым светом, в максимумах каждого порядка должны наблюдаться спектральные линии различных цветов от фиолетового до красного.

Для наблюдения максимумов и минимумов параллельные лучи обычно собирают (фокусируют) линзой, а экран располагают в ее фокальной плоскости.
3. Экспериментальные результаты:

Фокусное расстояние L = 30 см.



Фильтр

1 порядок

2 порядок

Длина волны, в м.

l, см

λ, м.

φ, рад

l, см

λ, м.

φ, рад

1 порядок

2 порядок

Красный

3,9

6,446∙10-7

0,129

8

6,442∙10-7

0,261

6,432∙10-7

6,451∙10-7

Фиолетовый

2,5

4,152∙10-7

0,083

5

4,110∙10-7

0,165

4,145∙10-7

4,106∙10-7

Среднее значение длин волн:

Для красного света: λ = 6,44∙10-7 м.

Для фиолетового света: λ = 4,13∙10-7 м.


4. Вывод:

В данной работе ставилась цель изучить явление дифракции электромагнитных волн и с помощью дифракционной решетки измерить длину соответствующей электромагнитной волны.

Я считаю, что результаты эксперимента соответствуют поставленной цели, т.к. независимо от порядка, длина волны остается постоянной.
5. Контрольные вопросы:



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2


База данных защищена авторским правом ©nashuch.ru 2017
обратиться к администрации | Политика конфиденциальности

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Пояснительная записка
Методические указания
Рабочая программа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Практическая работа
Учебное пособие
Общая характеристика
Общие сведения
Теоретические аспекты
Физическая культура
Федеральное государственное
Дипломная работа
Самостоятельная работа
История развития
Методическое пособие
Техническое задание
Направление подготовки
квалификационная работа
Общая часть
Выпускная квалификационная
государственное бюджетное
Теоретическая часть
Методическая разработка
Технологическая карта
Краткая характеристика
прохождении производственной
Общие положения
Техническое обслуживание
Исследовательская работа
Технология производства
Решение задач
Металлические конструкции
Правовое регулирование
Математическое моделирование
Понятие предмет
Практическое занятие
Основная часть
Гражданское право
Описание технологического
Общие требования
Уголовное право
физическая культура
Организация работы
Электрические машины
История возникновения
Технические характеристики
Метрология стандартизация