1. Вывести формулы погрешностей. 2. Измерение углов дифракции для линий красного цвета 𝑎(ср)(+𝑚) = (283,30 + 283,40) = 283,35 °C 𝜑(+𝑚) = 𝑎(ср) − 𝛼0 = 283,35 − 283,35 = 0°C 𝑎 = 𝑠𝑖𝑛𝜑(+𝑚)/𝑚 = 𝑠𝑖𝑛(−1,12)/1 =-0,021рад 𝜃𝑎 = 𝑐𝑜𝑠𝜑(+𝑚)/𝑚 = 𝑐𝑜𝑠(−1,12)/1 = 0,1рад |m| 0 1 2 3 a(ср)(+m), °C 283,35 282,23 281,16 280,2 φ(+m)=a(ср)-α0,°C 0 -1,12 -2,19 -3,15 a=sinφ(+m)/m, рад -- -0,021 -0,02 -0,019 θa=cosφ(+m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 θa=cosφ(-m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 a=sinφ(-m)/m, рад -- 0,02 0,019 0,025 φ(-m)=a(ср)-α0, °C 0 1,08 2,09 4,14 a(ср)(-m), °C 283,36 284,44 285,45 287,5 3. Измерение углов дифракции для линий зеленого цвета |m| 0 1 2 3 a(ср)(+m), °C 283,35 282,32 281,3 280,1 φ(+m)=a(ср)-α0,°C 0 -1,03 -2,05 -3,25 a=sinφ(+m)/m, рад -- -0,018 -0,018 -0,02 θa=cosφ(+m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 θa=cosφ(-m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 a=sinφ(-m)/m, рад -- 0,018 0,019 0,025 φ(-m)=a(ср)-α0, °C 0 1,02 2,01 2,95 a(ср)(-m), °C 283,36 284,38 285,37 286,31 4. Измерение углов дифракции для линий фиолетового цвета |m| 0 1 2 3 a(ср)(+m), °C 283,35 282,41 281,5 280,43 φ(+m)=a(ср)-α0,°C 0 -0,54 -1,45 -2,52 a=sinφ(+m)/m, рад -- -0,027 -0,021 -0,02 θa=cosφ(+m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 θa=cosφ(-m)/m, рад -- 1 0,5 0,3 a=sinφ(-m)/m, рад -- 0,014 0,02 0,015 φ(-m)=a(ср)-α0, °C 0 0,50 2,17 2,32 a(ср)(-m), °C 283,36 284,26 285,53 286,08 5. Заполнить таблицу определения длины волны и характеристик дифракционной решетки. 𝐷𝜑 = 𝑚/(𝑑(ср) ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑) = 1/(30 ∗ 10−6 ∗ 𝑐𝑜𝑠(1,08))=3,3*10^-4 мин/м 𝑅 = 𝑚 ∗ 𝑁 = 500 ∗ 1 = 500 Цвет линии Желтая Зеленая Фиолетова я 𝛥𝜆 = 𝜆/𝑅 = 630 ∗ 10−6 /500 = 1,26 ∗ 10−9 м Угловой коэффициент Длина волны Порядок спектра Dφ=m/(d(ср) *cosφ) a=a±Δa λ=λ±Δλ, нм m мин/м 0,021±0,007 630±4 1 3,3*10^-4 500 1,26 3 10*10^-4 1500 0,42 1 3,3*10^-4 500 1,092 3 10*10^-4 1500 0,364 1 3,3*10^-4 500 1,092 3 10*10^-4 1500 0,364 0,019±0,009 546±5 0,021±0,004 630±3 R=mN Δλ=λ/R нм 6. Заполнить таблицу констант эксперимента Длина волны зеленого цвета Постоянная решетки Длина решетки Число штрихов на решетке λ=λ±Δλ, нм d=d±Δd, мкм L, cм N=L/d 546±5 30±14 1,5 500 𝑁 = 𝐿/𝑑 = 1,5 ∗ 10−2 /30 ∗ 10−6=500 𝑑 = 𝜆/𝑎 = 546 ∗ 10−9 /0,019=30 мкм 7. Провести аппроксимирующие прямые. Вывод:В ходе выполнения данной лабораторной были подтверждены множество теоретических зависимостей. Явление дифракции, положение и порядок главного и вспомогательных максимумов, разложение пучка света на пучки с разными длинами волн можно наблюдать непосредственно на лабораторном стенде. Линейную зависимость синуса угла дифракции от порядка лучей дифракции видно на графиках. Длины волн света, вычисленные с помощью постоянной дифракционной решетке, находятся в пределах теоретически известных длин волн света для соответствующих цветов. Число штрихов решетки, вычисленное с помощью постоянной дифракционной решетки, с учетом погрешности соответствуют числу штрихов, указанных на экспериментальном стенде.
