IEPhO 2018, Експеримент, 11. клас, втори лист № 3 (спектри) — Задача 3.2. Изучение дифракционной решётки

Спектр — IEPhO 2018

Общее указание

В задаче требуется оценка погрешностей!

Условие

Задание

В этом упражнении требуется с максимальной точностью измерить период имеющейся в вашем распоряжении дифракционной решётки. Для проведения измерений требуется собрать экспериментальную установку, схематично изображённую на рис. 7.

Луч лазера падает на дифракционную решётку по нормали. На экране будут видны световые пятна, соответствующие различным порядкам дифракции.

Старайтесь не прикасаться чем-либо к рабочей поверхности дифракционной решетки. Разрешается брать ее в руки за пластиковый корпус.

Запрещается направлять лазерное излучение в глаза себе или другим людям! Это опасно!

1. Прежде всего изготовьте экран. Для этого с помощью двух скрепок прикрепите лист миллиметровой бумаги к листу картона. Используя канцелярские зажимы, сделайте ножки, позволяющие экрану стоять на поверхности стола в вертикальном положении.

2. В лапку штатива установите лазер.

3. Используя два других канцелярских зажима, на поверхность стола в вертикальном положении установите дифракционную решётку.

4. Расположите элементы установки в соответствии с рис. 7. Так как в нашей установке расстояние от решетки до экрана $L \gg d$, то дифракционная картина будет наблюдаться и без линзы.

5. Определите значения $\sin\varphi$, соответствующие 1-му и (-1)-му порядкам дифракции ($n = \pm 1$) при длине волны $\lambda$.

6. Вычислите величину $d$, оцените погрешность.

Указание

Длина волны светового излучения лазера $\lambda = 650 \pm 10$ нм.

Оборудование

Лазерная указка, штатив с лапкой, дифракционная решётка, линейка, лист картона, 4 канцелярских зажима, лист миллиметровой бумаги, 2 скрепки.

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 11_3_spectrum_prob.pdf · официални решения: 11_3_spectrum_sol.pdf