Difraktsioonivõred: palju pilusid, teravamad tipud

1 · Ennusta

Difraktsioonivõredel on sadu tihedalt paiknevaid rööpsed pilusid (mõõdetuna joontena millimeetri kohta). Kas võre, millel on ROHKEM jooni millimeetri kohta, difrageerib valguse suuremale või väiksemale nurgale esimese heleda tipu jaoks?

• Suuremale nurgale — rohkem jooni mm kohta tähendab väiksemat pilude vahet, mis levitab difraktsioonimustri laiemale nurgale.
• Tihedam võre annab väiksema difraktsiooninurga.
• Difraktsiooninurk ei sõltu joontest mm kohta.

2 · Seadista

1. Ava difraktsioonivõre eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Valguse lainepikkus on 500 nm.
2. Lülita sisse esimese järgu difraktsiooninurga näit.
3. Sea iga katse jaoks võre joontihedus ja kirjuta üles esimese järgu heleda riba nurk.

3 · Kogu andmeid

Joonista sin θ (y-telg) joonte suhtes mm kohta (x-telg) oma kolme katse jaoks. Kas joon on sirge läbi origo?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses pilude vahe d = 1/(joont mm kohta) millimeetrites, seejärel lahenda d·sin θ = λ θ suhtes, kasutades λ = 500 nm (ühikuid hoolikalt teisendades). Võrdle tabeliga.
2. Selgita, miks KÕRGEM joontihedus (rohkem jooni mm kohta) tähendab VÄIKSEMAT pilude vahet d, mis — kuna d·sinθ = λ — nõuab SUUREMAT nurka θ sama lainepikkustingimuse rahuldamiseks.

5 · Laienda

1. Difraktsioonivõred on enamiku spektromeetrite süda: erinevad lainepikkused difrageeruvad samalt võrelt erinevatele nurkadele, ruumiliselt eraldades valgusallika spektri analüüsiks. Selgita, miks tihedam võre (rohkem jooni mm kohta) annab PAREMA lainepikkuse eralduse — ta levitab antud lainepikkuste vahemiku laiemale nurgavahemikule.
2. Värviline vikerkaar, mida sa näed CD-lt või DVD-lt peegeldumas, on difraktsioonivõre käitumine — plaadi tihedalt paiknevad andmerajad toimivad nagu peegeldusvõre. Selgita, miks CD erinevatel nurkadel kallutades paljastab erinevad värvid kõige eredamalt.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte