Difrakcinės gardelės: daug plyšių, aštresnės viršūnės

1 · Spėk

Difrakcinė gardelė turi šimtus tankiai išdėstytų lygiagrečių plyšių (matuojamų linijomis milimetre). Ar gardelė su DAUGIAU linijų milimetre difrakuoja šviesą didesniu ar mažesniu kampu pirmajai šviesiai viršūnei?

• Didesniu kampu — daugiau linijų mm reiškia mažesnį tarpą tarp plyšių, kas išsklaido difrakcinį raštą platesniu kampu.
• Tankesnė gardelė duoda mažesnį difrakcijos kampą.
• Difrakcijos kampas nepriklauso nuo linijų mm.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Difrakcinės gardelės“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šviesos bangos ilgis yra 500 nm.
2. Įjunk pirmosios eilės difrakcijos kampo rodmuo.
3. Nustatyk gardelės linijų tankį kiekvienam bandymui ir užsirašyk pirmosios eilės šviesios juostos kampą.

3 · Rink duomenis

Braišyk sin θ (y ašis) prieš linijas mm (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok plyšių tarpą d = 1/(linijos mm) mm, tada išspręsk d·sin θ = λ θ, naudodamas λ = 500 nm (atsargiai versdamas vienetus). Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl AUKŠTESNIS linijų tankis (daugiau linijų mm) reiškia MAŽESNĮ plyšių tarpą d, kas — kadangi d·sinθ = λ — reikalauja DIDESNIO kampo θ tai pačiai bangos ilgio sąlygai tenkinti.

5 · Išplėsk

1. Difrakcinės gardelės yra daugumos spektrometrų širdis: skirtingi bangų ilgiai difrakuoja į skirtingus kampus nuo tos pačios gardelės, erdviškai atskirdami šviesos šaltinio spektrą analizei. Paaiškink, kodėl tankesnė gardelė (daugiau linijų mm) duoda GERESNĘ bangų ilgių skyrai — ji išsklaido duotąjį bangų ilgių rėžą platesniame kampiniame rėže.
2. Spalvinga vaivorykštė, kurią matai atsispindinčią nuo CD ar DVD, yra difrakcinės gardelės elgsena — disko tankiai išdėstytos duomenų takelis veikia kaip atspindinti gardelė. Paaiškink, kodėl CD sukiojimas skirtingais kampais atskleidžia skirtingas spalvas ryškiausiai.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai