Difrakcijas režģi: daudzas spraugas, asāki maksimumi

1 · Prognozē

Difrakcijas režģim ir simtiem cieši izvietotu paralēlu spraugu (mērītas līnijās uz milimetru). Vai režģis ar VAIRĀK līnijām uz milimetru difrangē gaismu uz lielāku vai mazāku leņķi pirmajam gaišajam maksimumam?

• Lielāku leņķi — vairāk līniju uz mm nozīmē mazāku atstatumu starp spraugām, kas izpleš difrakcijas rakstu platākā leņķī.
• Blīvāks režģis dod mazāku difrakcijas leņķi.
• Difrakcijas leņķis nav atkarīgs no līnijām uz mm.

2 · Iestati

1. Atver režģa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Gaismas viļņa garums ir 500 nm.
2. Ieslēdz pirmās kārtas difrakcijas leņķa rādījumu.
3. Iestati režģa līniju blīvumu katram mēģinājumam un ieraksti pirmās kārtas gaišās joslas leņķi.

3 · Vāc datus

Zīmē sin θ (y ass) pret līnijām uz mm (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna caur sākumpunktu?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini spraugu atstatumu d = 1/(līnijas uz mm) mm, tad atrisini d·sin θ = λ pēc θ, ar λ = 500 nm (rūpīgi pārvēršot vienības). Salīdzini ar tabulu.
2. Izskaidro, kāpēc AUGSTĀKS līniju blīvums (vairāk līniju uz mm) nozīmē MAZĀKU spraugu atstatumu d, kas — tā kā d·sinθ = λ — prasa LIELĀKU leņķi θ, lai apmierinātu to pašu viļņa garuma nosacījumu.

5 · Paplašina

1. Difrakcijas režģi ir vairuma spektrometru sirds: dažādi viļņa garumi difrangē uz dažādiem leņķiem no tā paša režģa, telpiski atdaluši gaismas avota spektru analīzei. Izskaidro, kāpēc blīvāks režģis (vairāk līniju uz mm) dod LABĀKU viļņa garuma izšķirtspēju — tas izpleš noteiktu viļņa garumu diapazonu pāri platākam leņķu diapazonam.
2. Krāsainā varavīksne, ko tu redzi atstarojam no CD vai DVD, ir difrakcijas režģa uzvedība — diska cieši izvietotie datu celiņi darbojas kā atstarojošs režģis. Izskaidro, kāpēc CD grozīšana dažādos leņķos atklāj dažādas krāsas vis spožāk.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas