Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии

а) Зависимость дифракционной картины от расстояния до экрана при постоянным диаметре отверстия.

Получите дифракционную картину от круглого отверстия. Зарисуйте ее в масштабе. Перенесите тест-объект МОЛ-1 на 10 см ближе к экрану, снова получите дифракционную картину и зарисуйте ее. Повторите действия, приближая тест-объект на 20, 30, 40, 50 и 60 см. Проанализируйте результаты. Жене и Ане – рассчитать число открытых зон Френеля.

б) Зависимость дифракционной картины от диаметра отверстия при постоянном расстоянии до экрана.

Верните тест-объект на расстояние 62 см от экрана. Получите дифракционные картины в зависимости от диаметра отверстия и зарисуйте их. Проанализируйте результаты.

2. Определение длины электромагнитной световой волны спомощью дифракции от одной щели.

1. Подготовьте в тетради таблицу 1 для записи результатов измерений и вычислений. Измерьте расстояние L от объекта МОЛ-1 до экрана.

Таблица 1

№ щели	L (м)	a (м)	m	xmin (м)	λ (м)	λср (м)	λист (м)

2. Направьте на ряд C объекта МОЛ-1 луч лазера. Добейтесь четкого изображения дифракционной картины. Меняя щели (т.е. вращая объект) пронаблюдайте изменение дифракционной картины.

3. Выберете щель с четкой дифракционной картиной и измерьте штангенциркулем расстояние от центрального максимума до центра первого от него минимума (m=1), второго (m=2) и т.д. Меняя щели сделайте 5-7 измерений.

4. Используя формулу дифракционного минимума для одной щели , вычислите длину волны каждого измерения. Каждое боковое дифракционное изображение смещено в сторону на величину A₁B = А₂В =│х│. Очевидно что, , где L- расстояние от решетки до щели. Так как угол φ мал, sinφ можно с достаточной степенью точности заменить на tg φ: (Рис. 14).

5. Вычислите среднее значение длины волны и сравните его с длиной волны излучения полупроводникового лазера. Вычислите погрешности.

6. Сделайте вывод.

3. Определение длины электромагнитной световой волны спомощью двумерной дифракционной ре­шетки.

1. Направьте в центр объекта МОЛ-1 луч лазера. Добейтесь четкого изображения дифракционной картины. Измерьте расстояние х между рефлексами. Из условия главных максимумов дифракционной решетки вычислите длину волны, примерно считая .

2. Сравните полученный результат с истиным значением длины волны, определите погрешность.

3. Сделайте вывод.

ЗАДАНИЕ 2. Исследование непрерывного спектра. Определение длины электромагнитной световой волны с помощью дифракционной ре­шетки.

1. Подготовьте в тетради таблицу 2 для записи результатов измерений и вычислений.

2. Приблизив глаз к дифракционной решетке Р (рис. 8), направьте прибор на источник света так, чтобы сквозь узкую щель В в щитке была видна нить накала лампы.

3. Произвольно выберете цвет в дифракционном спектре, запишите его над таблицей 2. Таблица 2

4. Для выбранного цвета измерьте x_влево и x_вправо для всех видимых порядков спектра, измерьте также расстояние от решетки до щели L. Все данные запишите в таблицу.

5. Измените расстояние от решетки до щели и повторите измерения. Общее число измерений должно быть 5-7.

6. Так как , , то длину волны вычислите по формуле:

.

7. Вычислите среднее значение длины волны и сравните его с табличным для данного цвета. Посчитайте погрешность. Сделайте вывод.

ЗАДАНИЕ 3. Исследование линейчатого спектра ртутной лампы.