pobieranie: 2 Pomiar długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
Piotr Czapiewski
Wydział Elektryczny
Elektronika i Telekomunikacja
grupa I rok II
zespół 11
FILLIN \* MERGEFORMAT 413. Wyznaczanie długości fali świetlnej za
pomocą siatki dyfrakcyjnej
Wstęp teoretyczny
Światło opisywane jest w fizyce dwoma modelami:
-Model korpuskularny zakłada, że na światło składaja się malutkie
cząstki (fotony). Model ten tłumaczy bardzo wiele zjawisk fizycznych
takich jak: efekt fotoelektryczny, czy zjawisko Comptona.
-Model falowy traktuje światło jako poprzeczną falę
elektromagnetyczną (wynika to z równań Maxwella) i niektóre zjawiska
nie mogą być wytłumaczone w oparciu o ujęcie korpuskularne
(polaryzacja, interferencja, dyfrakcja), natomiast model falowy daje to
wytłumaczenie.
W doświadczeniu będziemy traktować światło, jako falę i
zaobserwujemy takie zjawiska jak dyfrakcja i interferencja.
Zasada Huygensa mówi że: każdy punkt do którego dotrze fala staję
się źródłem nowej fali kulistej. Podczas gdy fala rozchodzi się bez
przeszkód czoło fali pozostaje bez zmian w wyniku nakładania się na
siebie nieskończonej ilości fal kulistych. W momencie, gdy fala trafi
na przeszkodę, kształt powierzchni falowej ulegnie zmianie i zmieni
się kierunek rozchodzenia się fali. W wypadku, gdy rozchodząca się
fala płaska natrafi na wąską szczelinę, ta część, która przez
nią przejdzie zmienia się w falę kulistą.
W przypadku gdy na drodze światła ustawimy dwie szczeliny, powstaną
dwie fale o stałej różnicy faz. Takie fale nazywamy koherentnymi i
fale te będą ze sobą interferowały.
Jeżeli za szczelinami zostanie postawiony ekran na jego powierzchni
ujrzymy szereg prążków interferencyjnych. Powstaną one w tych
miejscach, w których wiązki spotykają się w zgodnej fazie.
otrzymujemy równanie siatki dyfrakcyjnej:
Ponieważ kąt przy wierzchołku B jest równy kątowi ( możemy
zapisać:
Po podstawieniu do poprzedniego wzoru, otrzymujemy:
Doświadczenie
Celem naszego doświadczenia będzie wyznaczenie długości fali
światła monochromatycznego poprzez pomiar wartości x, dla siatki
dyfrakcyjnej o znanej stałej.
2 Pomiar długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej
Piotr Czapiewski
Wydział Elektryczny
Elektronika i Telekomunikacja
grupa I rok II
zespół 11
FILLIN \* MERGEFORMAT 413. Wyznaczanie długości fali świetlnej za
pomocą siatki dyfrakcyjnej
Wstęp teoretyczny
Światło opisywane jest w fizyce dwoma modelami:
-Model korpuskularny zakłada, że na światło składaja się malutkie
cząstki (fotony). Model ten tłumaczy bardzo wiele zjawisk fizycznych
takich jak: efekt fotoelektryczny, czy zjawisko Comptona.
-Model falowy traktuje światło jako poprzeczną falę
elektromagnetyczną (wynika to z równań Maxwella) i niektóre zjawiska
nie mogą być wytłumaczone w oparciu o ujęcie korpuskularne
(polaryzacja, interferencja, dyfrakcja), natomiast model falowy daje to
wytłumaczenie.
W doświadczeniu będziemy traktować światło, jako falę i
zaobserwujemy takie zjawiska jak dyfrakcja i interferencja.
Zasada Huygensa mówi że: każdy punkt do którego dotrze fala staję
się źródłem nowej fali kulistej. Podczas gdy fala rozchodzi się bez
przeszkód czoło fali pozostaje bez zmian w wyniku nakładania się na
siebie nieskończonej ilości fal kulistych. W momencie, gdy fala trafi
na przeszkodę, kształt powierzchni falowej ulegnie zmianie i zmieni
się kierunek rozchodzenia się fali. W wypadku, gdy rozchodząca się
fala płaska natrafi na wąską szczelinę, ta część, która przez
nią przejdzie zmienia się w falę kulistą.
W przypadku gdy na drodze światła ustawimy dwie szczeliny, powstaną
dwie fale o stałej różnicy faz. Takie fale nazywamy koherentnymi i
fale te będą ze sobą interferowały.
Jeżeli za szczelinami zostanie postawiony ekran na jego powierzchni
ujrzymy szereg prążków interferencyjnych. Powstaną one w tych
miejscach, w których wiązki spotykają się w zgodnej fazie.
otrzymujemy równanie siatki dyfrakcyjnej:
Ponieważ kąt przy wierzchołku B jest równy kątowi ( możemy
zapisać:
Po podstawieniu do poprzedniego wzoru, otrzymujemy:
Doświadczenie
Celem naszego doświadczenia będzie wyznaczenie długości fali
światła monochromatycznego poprzez pomiar wartości x, dla siatki
dyfrakcyjnej o znanej stałej.
