pobieranie: 413luka
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
TEMAT : Pomiar długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej
IMIĘ I NAZWISKO : Łukasz Mężydło
WYDZIAŁ : BiA SEMESTR : letni ROK AKADEMICKI: 2001/02
ZESPÓŁ : nr 25 DATA WYKONANIA : 06-02-2002
OCENA : PODPIS :
Udowodniono, że światło można traktować zarówno jako zbiór
cząstek (fotonów) wylatujących ze źródła światła i
poruszających się po liniach prostych (korpuskularna teoria światła
wyjaśniająca np. bardzo dobrze zjawisko fotoelektryczne czy efekt
Comptona), jak też jako falę z wszystkimi charakterystycznymi dla niej
własnościami (np. dyfrakcja, interferencja, polaryzacja).
W tym drugim ujęciu światło jest falą elektromagnetyczną,
poprzeczną, rozchodzącą się w przestrzeni z bardzo dużą
prędkością. Natrafiając na przeszkodę, światło ulega ugięciu
czyli dyfrakcji i zmienia kierunek rozchodzenia się.
Zjawisko to można wyjaśnić np. w oparciu o zasadę Huygensa. Otóż w
wypadku natrafienia na przeszkodę, czoła niektórych cząstkowych fal
kulistych nie mogą rozchodzić się swobodnie w niektórych kierunkach.
Zatem powstała w wyniku interferencji fal cząstkowych powierzchnia
styczna do tych fal (czoło fali wypadkowej) także zmieni swój
kształt Zatem kierunek rozchodzenia się fali także ulegnie zmianie.
Zjawisko dyfrakcji i interferencji szczególnie wyraźnie można
zaobserwować przy przejściu światła przez układ wąskich szczelin.
Po przejściu przez jedną, wąską szczelinę, światło rozchodzące
się prostoliniowo (fala płaska), zmienia się w falę kulistą,
rozchodzącą się we wszystkich kierunkach.
Jeśli szczeliny będą dwie, sytuacja zmieni się, gdyż wiązki
światła wychodzące z różnych szczelin będą się spotykać, a
ponieważ są spójne , interferują ze sobą.
Jeśli za szczelinami ustawimy ekran, zaobserwujemy na nim szereg
jasnych punkcików - prążków interferencyjnych. Powstaną one w tych
miejscach, w których wiązki wychodzące z różnych szczelin spotkają
się w zgodnej fazie.
(k=0,1,2...).
, pod którym zaobserwujemy wzmocnienie interferencyjne (jasny
prążek) i kąt B w trójkącie ABC są równe. (Uwaga. Na rysunku nie
jest zachowana skala. W rzeczywistości odległość między szczelinami
d= AB << L (L to odległość między szczelinami a ekranem), dzięki
czemu obie wiązki wychodzą jakby -w tej skali- z tego samego punktu).
Z zależności geometrycznych widać że:
oraz
Otrzymujemy stąd tzw równanie siatki dyfrakcyjnej:
Położenie prążków na ekranie określa zależność:
Kojarząc powyższe wzory otrzymujemy zależność, w oparciu o którą
można doświadczalnie wyznaczyć długość fali światła:
413luka
TEMAT : Pomiar długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej
IMIĘ I NAZWISKO : Łukasz Mężydło
WYDZIAŁ : BiA SEMESTR : letni ROK AKADEMICKI: 2001/02
ZESPÓŁ : nr 25 DATA WYKONANIA : 06-02-2002
OCENA : PODPIS :
Udowodniono, że światło można traktować zarówno jako zbiór
cząstek (fotonów) wylatujących ze źródła światła i
poruszających się po liniach prostych (korpuskularna teoria światła
wyjaśniająca np. bardzo dobrze zjawisko fotoelektryczne czy efekt
Comptona), jak też jako falę z wszystkimi charakterystycznymi dla niej
własnościami (np. dyfrakcja, interferencja, polaryzacja).
W tym drugim ujęciu światło jest falą elektromagnetyczną,
poprzeczną, rozchodzącą się w przestrzeni z bardzo dużą
prędkością. Natrafiając na przeszkodę, światło ulega ugięciu
czyli dyfrakcji i zmienia kierunek rozchodzenia się.
Zjawisko to można wyjaśnić np. w oparciu o zasadę Huygensa. Otóż w
wypadku natrafienia na przeszkodę, czoła niektórych cząstkowych fal
kulistych nie mogą rozchodzić się swobodnie w niektórych kierunkach.
Zatem powstała w wyniku interferencji fal cząstkowych powierzchnia
styczna do tych fal (czoło fali wypadkowej) także zmieni swój
kształt Zatem kierunek rozchodzenia się fali także ulegnie zmianie.
Zjawisko dyfrakcji i interferencji szczególnie wyraźnie można
zaobserwować przy przejściu światła przez układ wąskich szczelin.
Po przejściu przez jedną, wąską szczelinę, światło rozchodzące
się prostoliniowo (fala płaska), zmienia się w falę kulistą,
rozchodzącą się we wszystkich kierunkach.
Jeśli szczeliny będą dwie, sytuacja zmieni się, gdyż wiązki
światła wychodzące z różnych szczelin będą się spotykać, a
ponieważ są spójne , interferują ze sobą.
Jeśli za szczelinami ustawimy ekran, zaobserwujemy na nim szereg
jasnych punkcików - prążków interferencyjnych. Powstaną one w tych
miejscach, w których wiązki wychodzące z różnych szczelin spotkają
się w zgodnej fazie.
(k=0,1,2...).
, pod którym zaobserwujemy wzmocnienie interferencyjne (jasny
prążek) i kąt B w trójkącie ABC są równe. (Uwaga. Na rysunku nie
jest zachowana skala. W rzeczywistości odległość między szczelinami
d= AB << L (L to odległość między szczelinami a ekranem), dzięki
czemu obie wiązki wychodzą jakby -w tej skali- z tego samego punktu).
Z zależności geometrycznych widać że:
oraz
Otrzymujemy stąd tzw równanie siatki dyfrakcyjnej:
Położenie prążków na ekranie określa zależność:
Kojarząc powyższe wzory otrzymujemy zależność, w oparciu o którą
można doświadczalnie wyznaczyć długość fali światła:
