Laboratuvar çalışması Fizikte No. 2 (çözünürlükler, cevaplar), 11. sınıf - Kırınım ızgarası kullanılarak ışık dalgasının belirlenmesi
2. Ekranı kırınım ızgarasından L ~ 45-50 cm mesafeye kurun. L'yi en az 5 kez ölçün, ortalama değeri hesaplayın
5. Ortalamaları hesaplayın. Verileri tabloya girin.
6. Kafes periyodu d'yi hesaplayın, değerini tabloya yazın.
7. Ölçülen mesafeye göre
8. Göz tarafından algılanan spektrumun kırmızı kenarına karşılık gelen dalga boyunu hesaplayın.
9. Spektrumun mor ucu için dalga boyunu belirleyin.
10. L ve l mesafelerinin ölçülmesindeki mutlak hataları hesaplayın.
U = 0,0005 m + 0,0005 m = 0,001 m
l = 0,0005 m + 0,0005 m = 0,001 m
11. Dalga boylarının ölçümünde mutlak ve bağıl hataları hesaplayınız.
Güvenlik sorularının yanıtları
1. Kırınım ızgarasının çalışma prensibini açıklayınız.
Çalışma prensibi prizmalarınkiyle aynıdır; geçen ışığın belirli bir açıyla saptırılması. Açı bağlıdır dalga boyu olay ışığı. Dalga boyu ne kadar uzun olursa açı da o kadar büyük olur. Düz opak bir ekrandaki aynı paralel yarıklardan oluşan bir sistemdir.
Büyütmek için tıklayın
2. Kırınım spektrumundaki ana renklerin sırasını belirtiniz?
Kırınım spektrumunda: mor, mavi, camgöbeği, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı.
3. Deneyinizdeki periyodun 2 katı daha büyük bir ızgara kullanırsanız kırınım spektrumu nasıl değişecektir? 2 kat daha mı küçük?
Spektrum girişi genel durum frekans dağılımı bulunmaktadır. Uzamsal frekans periyodun tersidir. Bu nedenle, periyodun iki katına çıkarılmasının spektrumun sıkıştırılmasına yol açacağı ve spektrumun azaltılmasının spektrumun iki katına çıkacağı açıktır.
Sonuçlar: Bir kırınım ızgarası, ışığın dalga boyunun çok doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar.
Kırınım ızgarası
İşin amacı
Kullanarak kırınım ızgarası Spektrumu alın ve inceleyin. Mor, yeşil ve kırmızı ışınların dalga boyunu belirleyin
Teorik kısım iş
Kırınım ızgarasından geçen paralel bir ışık demeti, ızgaranın arkasındaki kırınıma bağlı olarak mümkün olan tüm yönlerde yayılır ve girişime neden olur. Girişim yapan ışığın yoluna yerleştirilen bir ekranda girişim deseni gözlemlenebilir. Izgaranın arkasına yerleştirilen ekranın O noktasında, herhangi bir renkteki ışınların yolundaki fark sıfıra eşit olacaktır, burada merkezi bir maksimum sıfır olacaktır - beyaz şerit. Ekranda mor ışınların yol farkının bu ışınların dalga boylarına eşit olacağı bir noktada ışınlar aynı faza sahip olacak; burada bir maksimum - mor şerit - F olacaktır. Ekranda kırmızı ışınların yollarındaki farkın dalga boylarına eşit olacağı noktada, kırmızı ışık ışınları için bir maksimum - K olacaktır. F ve K noktaları arasında diğer tüm bileşenlerin maksimumları bulunacaktır. beyaz Artan dalga boyuna göre. Bir kırınım spektrumu oluşur. Birinci spektrumdan hemen sonra ikinci derece spektrum gelir. Dalga boyu aşağıdaki formülle belirlenebilir:
Burada λ dalga boyu, m
φ belirli bir dalga boyu için maksimumun gözlendiği açıdır,
d – kırınım ızgara periyodu d= 10 -5 m,
k – spektrum sırası.
Birinci ve ikinci dereceden maksimumların gözlemlendiği açılar 5 0'ı aşmadığından, açıların sinüsleri yerine bunların teğetleri kullanılabilir:
burada a, pencerenin merkezinden spektrum ışınlarının ortasına kadar olan mesafedir, m;
ℓ - kırınım ızgarasından ekrana olan mesafe, m
Daha sonra dalga boyu aşağıdaki formülle belirlenebilir:
Teçhizat
Işığın dalga boyunu belirlemek için cihaz, kırınım ızgarası, akkor lamba.
İşin ilerlemesi
1. Ekranı ızgaradan (ℓ) 40-50 cm mesafeye monte edin.
2. Izgaradan ve ekrandaki ışık kaynağındaki yarıktan bakarken, yarığın her iki tarafının da net bir şekilde göründüğünden emin olun. kırınım spektrumları.
3. Ekrandaki ölçeği kullanarak pencerenin merkezinden mor, yeşil ve kırmızı ışınların (a) ortasına kadar olan mesafeyi belirleyin, aşağıdaki formülü kullanarak ışığın dalga boyunu hesaplayın: ,
4. Izgaradan ekrana olan mesafeyi (ℓ) değiştirerek, aynı renkteki ışınlar için ikinci derece spektrum için deneyi tekrarlayın.
5. Monokromatik ışınların her biri için ortalama dalga boyunu bulun ve tablodaki verilerle karşılaştırın.
Spektrumun bazı renkleri için Tablo Dalgaboyu değerleri
Tablo Ölçüm ve hesaplama sonuçları
Hesaplamalar
1. Birinci dereceden spektrum için: k=1, d=, ℓ 1 =
a f1 = , a z1 = ve kr1 =
Birinci dereceden spektrum için dalga boyu:
- mor: , λ f1 =
- yeşil: , λ ç1 =
- kırmızı: 
, λcr1 =
2. İkinci dereceden spektrum için: k=2, d=, ℓ 2 =
a f2 = , a z2 = , a kr2 =
İkinci derece spektrum için dalga boyu:
- menekşe rengi: 
, λ f2 =
- yeşil: , λϷ2 =
- kırmızı: 
, λcr2 =
3. Ortalama dalga boyları:
- menekşe rengi: 
, λfsr =
- yeşil: , λzsr =
- kırmızı: 
, λ kрр =
Çözüm
Cevapları kaydet sorulara cümleleri tamamla
1. Işığın kırınımı nedir?
2. Kırınım ızgarası nedir?
3. Kafes periyoduna ne denir?
4. Kafes dönemi formülünü ve yorumlarını yazın
Laboratuvar çalışması No. 6.
Işık dalgası ölçümü.
Ekipman: 1/100 mm veya 1/50 mm periyotlu kırınım ızgarası.
Kurulum şeması:
Tutucu.
Siyah ekran.
Dar dikey boşluk.
Çalışmanın amacı: deneysel belirleme bir kırınım ızgarası kullanarak ışık dalgası.
Teorik kısım:
Kırınım ızgarası bir koleksiyondur büyük sayıÇok dar çatlaklar, opak boşluklarla ayrılmış.
Kaynak
Dalga boyu aşağıdaki formülle belirlenir:
d kafes dönemi nerede
k - spektrum sırası
Maksimum ışığın gözlendiği açı
Kırınım ızgarası denklemi:
1. ve 2. derece maksimumların gözlendiği açılar 5'i geçmediğinden açıların sinüsleri yerine teğetleri kullanılabilir.
Buradan,
Mesafe Aızgaradan ekrana olan mesafeyi bir cetvel kullanarak sayın B– yarıktan seçilen spektrum çizgisine kadar ekran ölçeği boyunca.
Dalga boyunu belirlemek için son formül:
Bu çalışmada, spektrumun orta kısmının seçimindeki bazı belirsizlikler nedeniyle dalga boyu ölçüm hatası tahmin edilmemiştir.
İşin yaklaşık ilerlemesi:
b=8 cm, a=1 m; k=1; d=10 -5m
(kırmızı)
d – kafes dönemi
Sonuç: Kırınım ızgarası kullanarak kırmızı ışığın dalga boylarını deneysel olarak ölçtükten sonra, bunun ışığın dalga boylarını çok doğru bir şekilde ölçmemize olanak sağladığı sonucuna vardık.
5 numaralı laboratuvar çalışması
5 numaralı laboratuvar çalışması
Bir toplama merceğinin optik gücünün ve odak uzaklığının belirlenmesi.
Ekipman: cetvel, iki dik üçgen, uzun odaklı yakınsak lens, kapaklı bir stand üzerinde ampul, güç kaynağı, anahtar, bağlantı kabloları, ekran, kılavuz rayı.
Teorik kısım:
Bir merceğin optik gücünü ve odak uzaklığını ölçmenin en basit yolu mercek formülüne dayanır.
d – nesneden merceğe olan mesafe
f – mercekten görüntüye olan mesafe
F – odak uzaklığı
Bir merceğin optik gücü miktardır
Kullanılan nesne, aydınlatıcının kapağında dağınık ışıkla parlayan bir harftir. Bu mektubun gerçek görüntüsü ekranda elde edilir.
Gerçek görüntü ters çevrilmiş büyütülmüş:
Büyütülmüş hayali doğrudan görüntü:
İşin yaklaşık ilerlemesi:
F = 8 cm = 0,08 m
F = 7 cm = 0,07 m
F = 9 cm = 0,09 m
4 numaralı laboratuvar çalışması
4 numaralı laboratuvar çalışması
Cam kırılma indeksi ölçümü
11. sınıf öğrencisi “B” Alekseeva Maria.
Çalışmanın amacı: Yamuk şeklinde bir cam plakanın kırılma indisinin ölçülmesi.
Teorik kısım: Camın havaya göre kırılma indeksi aşağıdaki formülle belirlenir:
Hesaplama tablosu:
Hesaplamalar:
N pr1= A.E.1 / DC1 =34mm/22mm=1,5
N pr2= A.E.2 / DC2 =22mm/14mm=1,55
Sonuç: Camın kırılma indisi belirlendikten sonra bu değerin geliş açısına bağlı olmadığı kanıtlanabilir.
Fizikte laboratuvar çalışması No. 3
Fizikte laboratuvar çalışması No. 3
11. sınıf öğrencileri "B"
Alekseeva Maria
ivmenin tanımı serbest düşüş bir sarkaç kullanarak.
Teçhizat:
Teorik kısım:
Yerçekimi ivmesini ölçmek için çeşitli gravimetreler, özellikle sarkaç cihazları kullanılır. Onların yardımıyla yerçekimi ivmesini 10-5 m/s2 düzeyinde mutlak bir hatayla ölçmek mümkündür.
Eser, en basit sarkaç cihazını kullanıyor - ip üzerindeki bir top. Topun boyutu ipliğin uzunluğuna göre küçük olduğunda ve denge konumundan küçük sapmalar olduğunda, salınım periyodu şuna eşittir:
Periyot ölçümünün doğruluğunu arttırmak için, sarkacın artık çok sayıda N tam salınımının t süresini ölçmek gerekir. Sonra nokta
Ve yerçekimine bağlı ivme şu formül kullanılarak hesaplanabilir:
Deneyin gerçekleştirilmesi:
Masanın kenarına bir tripod yerleştirin.
Üst ucuna kavramalı bir halka takın ve ondan bir ipliğe bir top asın. Top yerden 1-2 cm mesafede asılı kalmalıdır.
Sarkacın l uzunluğunu bir bantla ölçün.
Topu 5-8 cm yana saptırıp serbest bırakarak sarkacın salınmasını sağlayın.
Çeşitli deneylerde sarkacın t 50 salınım süresini ölçün ve t cf'yi hesaplayın:
Ortalamayı hesapla mutlak hata Zaman ölçümlerini ve sonuçlarını bir tabloya kaydedin.
Formülü kullanarak serbest düşüşün ivmesini hesaplayın
Zaman ölçümünün bağıl hatasını belirleyin.
Sarkacın uzunluğunun ölçülmesindeki bağıl hatayı belirleyin
Formülü kullanarak bağıl ölçüm hatasını g hesaplayın
Sonuç: Bir sarkaç kullanılarak ölçülen serbest düşüş ivmesinin, 1 metrelik bir iplik uzunluğu ile tablodaki serbest düşüş ivmesine (g = 9,81 m/s 2) yaklaşık olarak eşit olduğu ortaya çıktı.
Alekseeva Maria, 11. sınıf “B” öğrencisi 201 numaralı spor salonu, Moskova
201 numaralı spor salonunda fizik öğretmeni Lvovsky M.B.
Fizikte laboratuvar çalışması No. 7
11. sınıf öğrencileri “B” Maria Sadykova
Sürekli ve çizgi spektrumlarının gözlemlenmesi.
HAKKINDA 
teçhizat: projeksiyon aparatı, hidrojen, neon veya helyumlu spektral tüpler, yüksek gerilim indüktörü, güç kaynağı, tripod, bağlantı telleri, kenarları eğimli cam plaka.
Çalışmanın amacı: kullanarak gerekli ekipman Sürekli bir spektrumu, neon, helyum veya hidrojeni (deneysel olarak) gözlemleyin.
İşin ilerlemesi:
Plakayı yatay olarak gözün önüne yerleştirin. Kenarlardan projeksiyon aparatının kayar yarığının görüntüsünü ekranda görüyoruz. Ortaya çıkan sürekli spektrumun ana renklerini şu sırayla görüyoruz: mor, mavi, camgöbeği, yeşil, sarı, turuncu, kırmızı.
Bu spektrum süreklidir. Bu, spektrumun tüm dalga boylarındaki dalgaları içerdiği anlamına gelir. Böylece sürekli spektrumların katı veya sıvı hal ve yüksek oranda sıkıştırılmış gazlar.
Geniş koyu çizgilerle ayrılmış çok sayıda renkli çizgi görüyoruz. Çizgi spektrumunun varlığı, bir maddenin yalnızca çok spesifik bir dalga boyunda ışık yaydığı anlamına gelir.
Hidrojen spektrumu: mor, mavi, yeşil, turuncu.
Spektrumun turuncu çizgisi en parlak olanıdır.
Helyum spektrumu: mavi, yeşil, sarı, kırmızı.
En parlak çizgi sarı çizgidir.
Deneyimlerimize dayanarak şu sonuca varabiliriz çizgi spektrumu tüm maddeleri gaz halinde verin. Bu durumda ışık, pratik olarak birbirleriyle etkileşime girmeyen atomlar tarafından yayılır. İzole edilmiş atomlar kesin olarak tanımlanmış dalga boylarını yayar.
İşin amacı: Kırınım ızgarası kullanarak ışığın dalga boyunu belirleyin.
Teçhizat:
1. Işığın dalga boyunu belirlemek için bir cetvel, kırınım ızgaralı bir plaka ve yarıklı bir kaydırıcıdan oluşan bir cihaz.
2. Tripod.
3. Soketteki 42 V'luk bir ampul.
Bilindiği üzere ışık elektromanyetik dalgalar , ışığın dalga boyu ile karakterize edilir. Bir kırınım ızgarası ışığı ışıktan ayırmaya yarar. farklı uzunluklar belirli bir dalga boyuna sahip ışık dalgaları veya dedikleri gibi ışığın kendi bileşenlerine ayrışması spektral bileşenler . İşin temeli kırınım ızgarası Işığın kırınımı ve girişimi olgusu hizmet eder ve yukarıdaki iki olgunun ortaya çıkmasına yol açan şey, ışığın dalga doğasıdır.
Kırınım, ışığın yayılmasının doğrusaldan, ışığın yayılması doğrusal olsaydı gölge olması gereken bir alana sapmasıdır.
Parazit, açık ve koyu şeritlerin oluşumuna yol açan ışık ışınlarının eklenmesidir.
Kırınım. Işık, içinde küçük opak engeller bulunan şeffaf bir malzemeden veya opak bir malzemedeki küçük deliklerden geçtiğinde kırınım meydana gelir.
İki tür kırınım vardır: Paralel ışık demetlerindeki kırınım veya Fraunhofer kırınımı ve uzaklaşan bir ışık ışınındaki kırınım – Fresnel kırınımı. İlk durumda, kırınım desenini gözlemlemek için ya güneş ışınları paralel olan veya en basit yöntemi kullanarak paralel bir ışık demeti oluşturan optik sistem– dışbükey mercek. İkinci durumda, örneğin küçük spiral boyutlu bir lamba gibi bir nokta ışık kaynağı kullanılır.
Fraunhofer kırınım gözlem şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.
Şekil 1. Fraunhofer kırınımı.
Işığın doğrusal yayılması durumunda, mercek (1) tarafından oluşturulan, opak bir ekrandaki (1) yuvarlak bir delikten ve odaklama merceğinden (2) geçen paralel bir ışın ışınının bir noktaya yaklaşması gerekir. Ancak ekran 2'deki kırınıma bağlı olarak, değişen açık ve koyu halkalardan oluşan karmaşık bir kırınım modeli elde edilir.
Parazit yapmak. Şu tarihte: parazit yapmak Maksimum aynı dalga boyuna sahip ışık dalgaları güçlendirmek o noktaya geldiklerinde birbirlerine aynı aşamada gözlemler, Ve zayıflatmak birbirlerine ne zaman antifaza gel . Girişim olgusunun özü Şekil 2'de açıklanmaktadır.
Pirinç. 2. 2 kaynaktan kaynaklanan girişim.
Nokta kaynakları B 1 ve B 2 ışıkları birbirlerinden t kadar uzakta bulunmaktadır. Salınımlar elektromanyetik alan aynı fazda bu noktalarda meydana gelir. Girişim (yani titreşimlerin toplanması veya çıkarılması), t ve l'ye kıyasla büyük bir L mesafesinde bulunan bir ekranda A ve C noktalarında gözlemlenir. Optikte, maksimum dalga amplifikasyonu için yol farkının (yani kaynaklardan gözlem noktasına olan mesafelerdeki farkın) aşağıdaki koşulu karşılaması gerektiği tespit edilmiştir:
,
ve maksimum dalga zayıflaması için:
, Nerede N– bir tamsayı.
Şek. 2 vuruş farkını belirleyebilirsiniz. Daha sonra, önceki eşitlikleri kullanarak, açık şeritlerin A noktasından belli bir mesafede bulunduğunu, açık şeritler arasındaki mesafenin ve koyu şeritlerin açık şeritler arasında bulunduğunu elde edebiliriz. A noktasında yol farkının sıfır olduğu ve bu noktada B 1 ve B 2 ışık kaynaklarından gelen salınımların toplamının gözlemlendiği açıktır.
Kırınım ızgarası. Opak çizgilerle ayrılmış bir dizi şeffaf yarığa denir. kırınım ızgarası. Bir kırınım ızgarası kullanıldığında bir yarıkta meydana gelen kırınım modeli daha karmaşık hale gelir, çünkü ek olarak kırınım her çatlakta da var parazit yapmakışık kaynağı olarak kabul edilebilecek yarıklardan gelen ışık dalgaları. Işık maksimumları ve minimumları ekranda görünür; ana maksimumlar açıda meydana gelir J ilişkiyi sağlayan kafes dönemi nerede toplamına eşit yuva ve şerit genişlikleri. 1. maksimumun konumu şu ifadeyle belirlenir:
(1)'den, belirli bir kırınım ızgarası için 1. maksimumun konumunun farklı dalga boyları için farklı olduğu açıktır: Işığın dalga boyu ne kadar uzunsa, gözlenen maksimumun gelen ışık ışınının yönünden sapma açısı da o kadar büyük olur. .
Çalışma programı
Cihaz şeması Şekil 3'te gösterilmektedir.
Şekil 3. Dalga boyunu belirlemek için cihaz.
1. Ampulü açın.
2. Kırınım ızgarasından bakarak, lamba filamanı kaydırıcıdaki yuvadan görülebilecek şekilde cihazı ampule doğru tutun. Motorun siyah arka planında, sıfırın her iki tarafında da şeritlerden oluşan kırınım spektrumları görülebilmelidir. farklı renkler. Şeritler ölçeğe paralel değilse bu, filamanın ızgaradaki çubuklara paralel olmadığı anlamına gelir. Bu durumda ya kırınım ızgarasını ya da ampulü hafifçe döndürmeniz gerekir. Cihazı emniyete alın.
3. Kaydırıcıdaki yuvadan (sıfır) ölçeğin sol tarafındaki kırmızı şeride kadar olan mesafeyi belirleyin.
4. Kaydırıcıdaki yuvadan (sıfır) ölçeğin sağındaki kırmızı şeride kadar olan mesafeyi belirleyin. Bu değeri tabloya kaydedin.
5. Aşağıdaki formülü kullanarak kırmızı şeride olan ortalama mesafeyi belirleyin:
Bu değeri tabloya kaydedin.
6. Kaydırıcıdaki yuvadan (sıfır) ölçeğin sol tarafındaki mor şerite kadar olan mesafeyi belirleyin. Bu değeri tabloya kaydedin.
7. Kaydırıcıdaki yuvadan (sıfır) ölçeğin sağındaki mor şeride kadar olan mesafeyi belirleyin. Bu değeri tabloya kaydedin.
8. Aşağıdaki formülü kullanarak mor şeride olan ortalama mesafeyi belirleyin:
Bu değeri tabloya kaydedin.
9. Kırınım ızgarasından motora olan mesafeyi belirleyin. Bu değeri tabloya kaydedin.
Konu: “Kırınım ızgarası kullanılarak ışığın dalga boyunun ölçülmesi.”
Ders hedefleri: deneysel olarak bir kırınım spektrumu elde edin ve bir kırınım ızgarası kullanarak ışık dalga boyunu belirleyin;
küçük gruplar halinde çalışırken dikkati, iyi niyeti ve hoşgörüyü geliştirin;
Fizik çalışmaya ilgi geliştirmek.
Ders türü: beceri ve yeteneklerin oluşumunda ders.
Teçhizat: ışık dalga boyları, OT talimatları, laboratuvar talimatları, bilgisayarlar.
Yöntemler: laboratuvar çalışması, grup çalışması.
Disiplinlerarası bağlantılar: matematik, bilgisayar bilimi BİT.
Tüm bilgi gerçek dünya
deneyimden gelir ve deneyimle biter
A.Einstein.
Ders ilerlemesi
BEN. Organizasyon anı.
Dersin konusunu ve amacını belirtin.
ІІ. 1. Temel bilgilerin güncellenmesi. Öğrencilere yönelik anket (Ek 1).
Laboratuvar çalışmalarının yapılması.
Öğrencilerden bir kırınım ızgarası kullanarak ışığın dalga boyunu ölçmeleri istenir.
Öğrenciler küçük gruplar halinde (her biri 4-5 kişi) birleşir ve talimatlara göre laboratuvar çalışmalarını birlikte yaparlar. Bilgisayar kullanmak Excel programları hesaplamalar yapın ve çalışmanın sonuçlarını bir tabloya (Word'de) girin.
Değerlendirme kriterleri:
Görevi ilk tamamlayan takım 5 puan alır;
ikinci – 4 puan;
üçüncü – derecelendirme 3
İş yaparken can güvenliği kuralları.
Bir öğretmenin rehberliğinde gruplar halinde çalışın.
Çalışma sonuçlarının öğrenciler tarafından genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi.
Çalışmanın sonucu bilgisayarda bir tabloya girilir (Ek 2).
ІІІ.
Özetle. Elde edilen sonuçları tablo verileriyle karşılaştırın. Sonuç çıkarın.
Refleks.
Her şey planladığım gibi mi oldu?
Ne iyi yapıldı?
Ne kötü yapıldı?
Yapılması kolay olan ve beklenmedik şekilde zor olan şey neydi?
Çalış küçük grup Bana yardımcı oldu mu yoksa ek zorluklar yarattı mı?
VI. Ev ödevi.
İş başvurusunda bulunun.
Tekrarlamak teorik materyal “Işığın girişimi ve kırınımı” konulu.
“Elektromanyetik dalgaların özellikleri” konulu bir bulmaca oluşturun.
Ek 1
1. Işık nedir?
2. Beyaz ışık nelerden oluşur?
3. Işık neden denir? görünür radyasyon?
4. Beyaz ışık renk spektrumuna nasıl ayrıştırılır?
5. Kırınım ızgarası nedir?
6. Kırınım ızgarasıyla neyi ölçebilirsiniz?
7. İki farklı renkli ışık dalgası, örneğin kırmızı ve yeşil ışınım olabilir mi? aynı uzunluklar dalgalar mı?
8. Peki aynı ortamda mı?
Ek 2
Kırmızı10 -7 M
Turuncu
10 -7 M
Sarı
10 -7 M
Yeşil
10 -7 M
Mavi
10 -7 M
Mavi
10 -7 M
Menekşe
10 -7 M
Laboratuvar çalışması
Ders: Işığın dalga boyunun ölçülmesi.
Çalışmanın amacı: kırmızının dalga boyunu ölçün ve mor çiçekler, elde edilen değerleri tablodaki değerlerle karşılaştırın.
Teçhizat: düz filamanlı elektrik ampulü, belirlemeye yarayan bir cihaz ışığın dalga boyu.
Teorik kısım
Bu çalışmada, ışık dalga boyunu belirlemek için 1/100 mm veya 1/50 mm periyoduna sahip bir kırınım ızgarası kullanılmıştır (periyot ızgara üzerinde belirtilmiştir). Şekilde gösterilen ölçüm düzeninin ana parçasıdır. Izgara (1), cetvelin (3) ucuna tutturulmuş bir tutucuya (2) monte edilmiştir. Cetvelin üzerinde, ortasında dar bir dikey yuva (5) bulunan siyah bir ekran (4) bulunmaktadır. Ekran cetvel boyunca hareket edebilir, bu da kendisiyle kırınım ızgarası arasındaki mesafeyi değiştirmenize olanak tanır. Ekranda ve cetvelde milimetrik ölçekler bulunmaktadır. Kurulumun tamamı bir tripod 6 üzerine monte edilmiştir.
Izgaradan ve yarıktan bir ışık kaynağına (akkor lamba veya mum) bakarsanız, ekranın siyah arka planında yarığın her iki tarafında 1., 2. vb. derecelerin kırınım spektrumlarını gözlemleyebilirsiniz.
Pirinç. 1
Dalgaboyuλ formülle belirlenirλ = dsinφ/k , NeredeD - kafes dönemi;k - spektrum sırası;φ - karşılık gelen rengin maksimum ışığının gözlemlendiği açı.
1. ve 2. derece maksimumların gözlendiği açılar 5°'yi aşmadığından açıların sinüsleri yerine teğetleri kullanılabilir. Şekilden açıkça görülüyor kitgφ = b/a . MesafeA ızgaradan ekrana olan mesafeyi bir cetvel kullanarak sayınB - yarıktan seçilen spektrum çizgisine kadar ekran ölçeği boyunca.
Pirinç. 2
Dalga boyunu belirlemek için son formül:λ = db/ka
Bu çalışmada, belirli bir rengin spektrumunun orta kısmının seçiminde bazı belirsizlikler nedeniyle dalga boylarının ölçüm hatası tahmin edilmemiştir.
İş, 2 veya 2 numaralı talimatlar kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Talimat No.1
İşin ilerlemesi
1. Ölçüm ve hesaplama sonuçlarını kaydetmek için tablolu bir rapor formu hazırlayın.
2. Ölçüm düzeneğini monte edin, ekranı ızgaradan 50 cm uzağa yerleştirin.
3. Işık kaynağındaki kırınım ızgarasından ve ekrandaki yarıktan bakarak ve tutucudaki ızgarayı hareket ettirerek, kırınım spektrumları ekran ölçeğine paralel olacak şekilde monte edin.
4. Ekrandaki yarığın sağında ve solunda 1. derece spektrumdaki kırmızı dalga boyunu hesaplayın, ölçüm sonuçlarının ortalama değerini belirleyin.
5. Aynısını şunun için de yapın:diğerlerirenkyumurta.
6. Sonuçlarınızı şununla karşılaştırın:tablo şeklindedalga boyları.
Talimat No.2
İşin ilerlemesi
Merkezi maksimumun solunda ve sağında ilk çizginin spektrumunda ilgili renge olan b mesafesini ölçün. Kırınım ızgarasından ekrana olan mesafeyi ölçün (bkz. Şekil 2).
Izgara periyodunu belirleyin veya hesaplayın d.
Spektrumun yedi renginin her biri için ışığın uzunluğunu hesaplayın.
Ölçümlerin ve hesaplamaların sonuçlarını tabloya girin:
B ,sol,m
B ,doğru,m
B ,ortalama,m
A ,M
Emir
spektrumk
Kafes dönemi
D ,M
Ölçülenλ , nm
Fiolet
Seno
Mavi
Zeleno
Sarı
Turuncuo
Kırmızı
4. Formülü kullanarak her bir renk için deneyin bağıl hatasını hesaplayın