Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej”.doc

Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zmniejsza się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.

Tradycyjne długość fali oznacza się ją grecką literą λ. Dla fali sinusoidalnej najłatwiej określić jej długość wyznaczając odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami.

Interferencja (łac. inter - między + ferre - nieść) to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale. W ośrodkach nieliniowych oprócz interferencji zachodzą też inne zjawiska wywołane nakładaniem się fal, w ośrodkach liniowych fale ulegając interferencji spełniają zasadę superpozycji.

Obliczenia:

Wartość stałej siatki dla prążków dla lampy sodowej:

,    λs= 588,9nm = 0,0000005889m

·         Prążek 1: 

·         Prążek 2:

·         Prążek 3:

0,000004982 [m] = 4982 [nm]

Maksimum przepuszczalności filtrów dla lampy mikroskopowej:

·         dla światła niebieskiego

nm                             

nm

nm

nm

·         dla światła zielonego

nm                  

nm             

nm

nm

·         dla światła pomarańczowego

nm                           

nm

nm                           

nm

·         dla światła czerwonego

nm                           

nm             

nm             

nm

∆d(a0) = 0,001m

∆e(a0) = 0,003m              m

∆d(b) = 0,01m

∆e(b) = 0,02m                            m

Niepewność pomiarowa:

·         dla lampy sodowej:

= 0,000000068 m = 68 nm

u(d1) = 0,000000074 m = 74 nm

u(d1) = 0,000000055 m = 55 nm

Uc(dśr) = = 83 nm

·         dla lampy mikroskopowej:

·         światło zielone:    λśr = 19 nm

λz1 = 0,000000011 m = 11 nm

λz2 = 0,000000018 m = 18 nm

λz3 = 0,000000028 m = 28 nm

·         światło pomarańczowe:    λśr = 19,6 nm

λp1 = 0,000000009 m = 9 nm

λp2 = 0,000000020 m = 20 nm

λp3 = 0,000000030 m = 30 nm

·         światło czerwone:     λśr = 21,7 nm

λc1 = 0,000000010 m = 10 nm

λc2 = 0,000000022 m = 22 nm

λc3 = 0,000000033 m = 33 nm

·         światło niebieskie:       λśr = 14,7 nm

λn1 = 0,000000007 m = 7 nm

λn2 = 0,000000014 m = 14 nm

λn3 = 0,000000023 m = 23 nm

Wnioski

              W ćwiczeniu miałem obliczyć długość fali na poszczególnych filtrach. Po przeprowadzeniu obliczeń okazało się ze każda długość fali mieści się w granicy błędu podanymi na filtrach. Dla światła fioletowego wartości podane na filtrze wynosiły 442+/-6nm oraz 359+/-7nm, obliczona wartość wynosi 451nm, zatem prawidłowa była pierwsza z podanych długości.