ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Описання експериментальної установки

рис. 5

На рис. 5 показана схема установки. Джерелом світла, що дає паралельний пучок променів, є щілина T, що освітлюється ртутною лампою S. (Увага! Ртутна лампа випромінює ультрафіолетові промені, шкідливі для ока, і тому дивитися на лампу безпосередньо, без скляного фільтра, що затримує ультрафіолетові промені, не слідує). Паралельний пучок світлових променів падає на дифракційну решітку R. Дифраговані промені, що відповідають деякому максимуму, потрапляють в око спостерігача, відхиляючись на кут a від початкового напрямку, і він фіксує їхнє мниме зображення в деякій точці M на лінійці Л. Найбільше яскраві максимуми спектра випромінювання ртуті спостерігаються як лінії: фіолетова, синя, зелена, жовта. Для них довжини хвиль можна розрахувати, скориставшись формулою (5).

.

(7)

З рис. 5 неважко бачити, що , тоді

.

(8)

Порядок проведення вимірів

1. Встановите задану керівником занять відстань від щілини до дифракційної решітки y.

2. Після вмикання ртутної лампи керівником виміряйте за допомогою лінійки значення x зліва і справа для кожній із чотирьох ліній спектра першого порядку. Виміри повторюйте тричі. Результати вимірів занесіть у таблицю.

3. У спектрі другого порядку (k = 2) виміряйте координату зліва і справа тільки однієї лінії (її зазначить керівник). Результати занесіть у таблицю.

Колір лінії	Порядок спектра		x зліва, мм	x справа, мм	xср, мм		lср, мм
фіолетовий	k = 1	xi
							S(Dxi)2=…
синій	k = 1	xi
							S(Dxi)2=…
зелений	k = 1	xi
							S(Dxi)2=…
жовтий	k = 1	xi
							S(Dxi)2=…
…	k = 2	xi
							S(Dxi)2=…

Обробка результатів вимірів

1. Обчислите x_ср по формулі:

,

а далі розрахуйте для кожної лінії .

2. По формулі (8) зробіть розрахунок довжин хвиль лінійчатого спектра ртуті (l = 1900 нм).

3. Знайдіть похибки вимірів. З формули (1) випливає, що середньоквадратична похибка у визначенні може бути обчислена по формулі:

.

Оцінки показують що друге і третє доданки під знаком кореня на два порядки менше в порівнянні з першим, тому ними можна знехтувати. У результаті

,

де

.

Приклад ррозрахуну

y = 250 мм; l = 1900 нм.

Колір лінії	Порядок спектра		Xзліва, мм	xсправа, мм	xср, мм		lср, мм
жовтий	k = 1	xi							81,8	0,3110	590,9
	0,2	0,8	1,2	0,8	2,2	1,8
	0,04	0,64	1,44	0,64	4,84	3,24	S(Dxi)2=10,9

.

l_ср = 1900 × 0,311 = 590,9 нм.

нм.

l = (590,9 ± 2 × 4,4) нм.

Контрольні питання

1. У чому полягає явище дифракції?

2. Сформулюйте принцип Гюйгенса - Френеля.

3. Виведіть умови виникнення інтерференційних максимумів і мінімумів при дифракції на вузькій щілині.

4. Виведіть формулу дифракційної решітки.

5. Відстань між штрихами дифракційної решітки a = 5 мкм, На решітку падає нормально світло з довжиною хвилі l = 0,56 мкм. Максимум якого найбільшого порядку дає ця решітка?

6. На дифракційну решітку падає паралельно пучок білого світла. Спектри другого і третього порядку частково накладаються один на одного. На яку довжину хвилі в спектрі другого порядку накладається фіолетова межа (l = 400 мкм) спектра 3-го порядку?

Література

1. Михайленко В. І. , Білоус В. М., Поповський Ю. М. Загальна фізика, 1994 - С. 328-334.

2. Савельев И. В. Курс загальної фізики. Т. 2. , 1978. - Гл. 18. - С. 372-406.

[1] Відповідними називаються промені, що виходять із симетричних точок сусідніх щілин.