Optik
Parutan belauan
Banyak celah menajamkan maksima menjadi tertib cerah yang nipis pada d·sinθ = mλ -- asas spektrometer.
Parutan belauan — simulasi Optik interaktif. Banyak celah menajamkan maksima menjadi tertib cerah yang nipis pada d·sinθ = mλ -- asas spektrometer. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Parutan belauan
Banyak celah menajamkan maksima menjadi tertib cerah nipis pada d·sinθ = mλ -- asas spektrometer.
N celah selari berinterferens konstruktif pada sudut memenuhi d sin θ = mλ, menumpukan tenaga ke dalam tertib spektrum tajam. Kuasa pembelahan ialah R = mN -- lebih banyak celah diterangi menajamkan tertib dan menambah baik resolusi panjang gelombang, sebab itulah parutan dengan banyak garisan rapat menggantikan prisma dalam spektrometer presisi.
- d sin θ = mλ
- Tertib tajam
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu parutan belauan mempunyai ratusan celah selari berjarak rapat (diukur dalam garis per milimeter). Adakah parutan dengan LEBIH BANYAK garis per milimeter membelaukan cahaya kepada sudut lebih besar atau lebih kecil bagi puncak cerah pertama?
Ramalan untuk ditimbang
- Sudut lebih besar -- lebih banyak garis per mm bermakna jarak antara celah lebih kecil, yang menyebarkan corak belauan ke sudut lebih lebar.
- Parutan lebih tumpat memberi sudut belauan lebih kecil.
- Sudut belauan tidak bergantung pada garis per mm.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Garis per mm
Apa yang anda ukur:
- Sudut tertib-pertama θ (°)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset parutan dan tekan Set semula. Panjang gelombang cahaya ialah 500 nm.
- Aktifkan bacaan sudut-belauan-tertib-pertama.
- Tetapkan ketumpatan garisan parutan bagi setiap percubaan dan rekod sudut jalur cerah tertib pertama.
Persamaan pengawal
Persamaan Parutan Belauan — d·sinθ = mλ
Parutan berjarak celah d menghasilkan jalur cerah di mana-mana d·sin θ = mλ (m = 1, 2, 3... bagi tertib berturutan). Parutan lebih tumpat (d lebih kecil, lebih banyak garis per mm) membelaukan panjang gelombang yang diberi ke sudut lebih besar.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira jarak celah d = 1/(garis per mm) dalam mm, kemudian selesaikan d·sin θ = λ untuk θ, menggunakan λ = 500 nm (menukar unit dengan teliti). Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa ketumpatan garisan LEBIH TINGGI (lebih banyak garis per mm) bermakna jarak celah d LEBIH KECIL, yang -- memandangkan d·sinθ = λ -- memerlukan sudut θ LEBIH BESAR untuk memenuhi syarat panjang gelombang yang sama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Parutan belauan ialah jantung kebanyakan spektrometer: panjang gelombang berbeza terbelau ke sudut berbeza daripada parutan yang sama, memisahkan secara spatial spektrum satu sumber cahaya untuk analisis. Terangkan mengapa parutan lebih tumpat (lebih banyak garis per mm) memberikan resolusi panjang gelombang LEBIH BAIK -- ia menyebarkan julat panjang gelombang yang diberi merentasi julat sudut lebih lebar.
- Pelangi warna-warni yang anda lihat terpantul daripada CD atau DVD ialah tingkah laku parutan belauan -- trek data berjarak rapat cakera itu bertindak seperti parutan pantulan. Terangkan mengputa pemiringan CD pada sudut berbeza mendedahkan warna berbeza paling cerah.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Selamat datang ke Parutan
- Pilih parutan itu
- Tekan Main
- Tertib spektrum tajam
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.