Difrakcijske rešetke: mnogo otvora, oštriji vrhovi

1 · Predviđanje

Difrakcijska rešetka ima stotine gusto razmaknutih paralelnih otvora (mjerenih u linijama po milimetru). Difraktira li rešetka s VIŠE linija po milimetru svjetlost na veći ili manji kut za prvi svijetli vrh?

• Veći kut — više linija po mm znači manji razmak između otvora, koji širi difrakcijski uzorak na širi kut.
• Gustija rešetka daje manji kut difrakcije.
• Kut difrakcije ne ovisi o linijama po mm.

2 · Postava

1. Otvori postav grating i pritisni Resetiraj. Valna duljina svjetlosti je 500 nm.
2. Omogući očitanje kuta difrakcije prvog reda.
3. Postavi gustoću linija rešetke za svaki pokušaj i zabilježi kut svijetle pruge prvog reda.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj sin θ (y-os) naspram linija po mm (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj razmak otvora d = 1/(linija po mm) u mm, zatim riješi d·sin θ = λ za θ, koristeći λ = 500 nm (pažljivo pretvarajući jedinice). Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto VIŠA gustoća linija (više linija po mm) znači MANJI razmak otvora d, što — budući da je d·sinθ = λ — zahtijeva VEĆI kut θ za zadovoljavanje istog uvjeta valne duljine.

5 · Proširenje

1. Difrakcijske rešetke srce su većine spektrometara: različite valne duljine difraktiraju na različite kutove s iste rešetke, prostorno odvajajući spektar izvora svjetlosti za analizu. Objasni zašto gustija rešetka (više linija po mm) daje BOLJU razlučivost valnih duljina — širi dani raspon valnih duljina preko šireg kutnog raspona.
2. Šarena duga koju vidiš reflektiranu s CD-a ili DVD-a ponašanje je difrakcijske rešetke — gusto razmaknuti staze podataka diska djeluju kao refleksijska rešetka. Objasni zašto naginjanje CD-a pod različitim kutovima otkriva različite boje najsvjetlije.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis