Меню

Лабораторная работа номер 6 по физике 11 класс мякишев измерение длины световой волны



Инструкция лабораторной работы 11 класс «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решётки».

Тема: «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».

Ц
ель работы:
рассчитать длину световой волны с помощью дифракционной решетки, определить, какой части спектра видимого света относится данное излучение; сравнить дифракционные спектры для решеток с разными периодами.

Оборудование: прибор для определения световой волны, набор дифракционных решеток.

Для определения длины волны по формуле

необходимо знать угол дифракции φ.

Рассмотрим схему образования симметричного изображения щели на экране со шкалой: S – дифракционная решетка, Э – экран с симметрично расположенными спектрами. Из рисунка следует:

.

Так как R >> S , угол φ мал, tg φ можно с достаточной степенью точности заменить , т
.е. tg φ ≈ .

Тогда формула преобразуется следующим образом:

,

где m – порядок дифракционного спектра; d – постоянная дифракционной решетки; S – смещение бокового дифракционного изображения; R – расстояние от решетки до щели.

Расположите экран на удобном расстоянии от решетки так, чтобы смотреть через решетку и щель на источник света и наблюдать дифракционные максимумы.

Установить решетку так, чтобы максимумы располагались параллельно щели экрана.

Измерить расстояние R .

Рассчитайте период первой дифракционной решетки (1/50) d = L / N в системе С.И.

Измерьте модули отклонения от центра щели максимумов первого порядка S 1 слева и S 1справа .

Повторите измерения и расчет модуля отклонения и длины волны для максимумов второго порядка

Получите окончательный результат измерения длины волны ƛ как среднее арифметическое значений ƛ 1 и ƛ 2 .

Повторите все измерения для двух дифракционных решеток (1/75 и 1/300).

Данные измерений и расчетов занесите в таблицу:

Используя таблицу длин волн составляющих спектра видимого света определить цвет наблюдаемого света:

С

равните, чем отличаются дифракционные спектры решеток с разными периодами.

Источник

Презентация по теме «Лабораторная работа №6 по теме «Измерение длины световой волны» для учащихся 11 класса

Описание презентации по отдельным слайдам:

Приборы и материалы: дифракционная решетка с периодом d=0,01 мм =0,00 001 м, измерительная установка с черным экраном и узкой вертикальной щелью, штатив, источник тока, лампочка на подставке. Решетка 1 держатель 2 линейка 3 черный экран 4 щель 5 штатив 6. Цель работы: наблюдать дифракционный спектр при помощи дифракционной решетки и по спектру определить длину волны красного и фиолетового света. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ПО ТЕМЕ «ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ»

а –расстояние по линейке от решетки до экрана, b — расстояние по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

d — период решетки, k — порядок спектра, — угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета. — длина волны

№ опыта Период решеткиd,м Порядок спектраk Расстояние от решетки до экрана а, м Расстояние от щели до выбранной линии спектраb, м Длина волны , м 1.красный свет k=1 а=0,5 м 2.красный свет k=1 а=0,25 м 3.фиолетовый свет k=1 а=0,5 м 4.фиолетовый свет k=2 а=0,25 м

Контрольный вопрос: Чем отличается дифракционный спектр от дисперсионного? Дифракционный спектр- равномерный, т. е. ширина цветных полос примерно одинакова. Дисперсионный спектр –неравномерный, т.е. ширина цветных полос различна. В нем наиболее сжата красная область и наиболее растянута фиолетовая коротковолновая. Порядок расположения цветов в этих спектрах обратный.

Дифракционный спектр- равномерный, т. е. ширина цветных полос примерно одинакова. Дисперсионный спектр –неравномерный, т.е. ширина цветных полос различна. В нем наиболее сжата красная область и наиболее растянута фиолетовая коротковолновая. Порядок расположения цветов в этих спектрах обратный. Дифракционный спектр Дисперсионный спектр

Читайте также:  Факторы изменения фондоотдачи какие приемы могут быть использованы для их количественного измерения

Вывод: я научилась (научился) вычислять длину волны красного и фиолетового света. У меня По цветной вклейке V,1 cравниваю полученные результаты с табличными

  • Свидетельство каждому участнику
  • Скидка на курсы для всех участников

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные наградные документы для учеников и учителей

Номер материала: ДБ-267968

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Лабораторная работа на тему: «Измерение световой волны».

Лабораторная работа №6.

Измерение световой волны.

Оборудование: дифракционная решетка с периодом 1/100 мм или 1/50 мм.

Узкая вертикальная щель.

Цель работы: экспериментальное определение световой волны с помощью дифракционной решетки.

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными помежутками.

Длина волны определяется по формуле:

Где d – период решетки

k – порядок спектра

— угол, под котором наблюдается максимум света

Уравнение дифракционной решетки :

Поскольку углы, под которыми наблюдается максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5 , можно вместо синусов углов использовать их тангенсы.

Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b – по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра.

Примерный ход работы:

b=8 см, a =1 м; k =1; d=10 -5 м

tg =sin

d – период решетки

Вывод: Измерив экспериментально длину волн красного света с помощью дифракционной решетки, мы пришли к выводу, что она позволяет очень точно измерить длины световых волн.

  • Свидетельство каждому участнику
  • Скидка на курсы для всех участников

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные наградные документы для учеников и учителей

Лабораторная работа на тему:

«Измерение световой волны».

Оборудование: дифракционная решетка с периодом 1/100 мм или 1/50 мм.

5.Узкая вертикальная щель.

Цель работы: экспериментальное определение световой волны с помощью дифракционной решетки.

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными помежутками.

Длина волны определяется по формуле:

Где d – период решетки

k – порядок спектра

  • — угол, под котором наблюдается максимум света

Уравнение дифракционной решетки :

Поскольку углы, под которыми наблюдается максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5 , можно вместо синусов углов использовать их тангенсы.

Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b – по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Читайте также:  Старинные инструменты для измерений

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра.

Примерный ход работы:

d – период решетки

Вывод: Измерив экспериментально длину волн красного света с помощью дифракционной решетки, мы пришли к выводу, что она позволяет очень точно измерить длины световых волн.

Номер материала: ДБ-1536761

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

6. Измерение длины световой волны. 7. Наблюдение сплошного и линейчатого спектров

6. Измерение длины световой волны

Оборудование, необходимые измерения

В работе для определения длины световой волны используется дифракционная решетка с периодом или (период указан на решетке). Она является основной частью измерительной установки, показанной на рисунке 18.4. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5 посредине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет изменять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе 6.

Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света (лампу накаливания или свечу), то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т. д. порядков.

Длина волны λ определяется по формуле

где d — период решетки; k — порядок спектра; φ — угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета.

Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5°, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы. Из рисунка 18.5 видно, что

Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b — по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра данного цвета.

Подготовка к проведению работы

1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.

2. Соберите измерительную установку, установите экран на расстоянии 50 см от решетки.

3. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Вычислите длину волны красного цвета в спектре 1-го порядка справа и слева от щели в экране, определите среднее значение результатов измерения.

Читайте также:  Измерение степени выраженности сниженного настроения субдепрессии

2. Проделайте то же для фиолетового цвета.

3. Сравните полученные результаты с длинами волн красного и фиолетового цвета на рис. V, 1 цветной вклейки.

Контрольный вопрос

Чем отличается дифракционный спектр от дисперсионного?

7. Наблюдение сплошного и линейчатого спектров

Оборудование

Проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода (эти приборы являются общими для всего класса), стеклянная пластина со скошенными гранями (выдается каждому).

Проведение эксперимента

1. Расположите пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45°, наблюдайте светлую вертикальную полоску на экране — изображение раздвижной щели проекционного аппарата.

2. Выделите основные цвета полученного сплошного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.

3. Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60°. Запишите различия в виде спектров.

4. Наблюдайте линейчатые спектры водорода, гелия или неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. Запишите наиболее яркие линии спектров.

Источник

Измерение длины световой волны

Оборудование, необходимые измерения

В работе для определения длины световой волны используется дифракционная решетка с периодом или (период указан на решетке). Она является основной частью измерительной установки, показанной на рисунке 18.4. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5 посредине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет изменять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе 6.

Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света (лампу накаливания или свечу), то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т. д. порядков.

Длина волны λ определяется по формуле

где d — период решетки; k — порядок спектра; φ — угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета.

Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5°, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы. Из рисунка 18.5 видно, что

Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b — по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра данного цвета.

Подготовка к проведению работы

1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.

2. Соберите измерительную установку, установите экран на расстоянии 50 см от решетки.

3. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Вычислите длину волны красного цвета в спектре 1-го порядка справа и слева от щели в экране, определите среднее значение результатов измерения.

2. Проделайте то же для фиолетового цвета.

3. Сравните полученные результаты с длинами волн красного и фиолетового цвета на рис. V, 1 цветной вклейки.

Чем отличается дифракционный спектр от дисперсионного?

Источник