వివర్తన గ్రేటింగ్‌లు: అనేక రంధ్రాలు, పదునైన శిఖరాలు

1 · ఊహించండి

వివర్తన గ్రేటింగ్‌లో దగ్గరగా ఉన్న వందల సమాంతర రంధ్రాలు (మిల్లీమీటరుకు గీతల్లో కొలుస్తారు) ఉంటాయి. mm కు ఎక్కువ గీతలు గల గ్రేటింగ్ మొదటి ప్రకాశ శిఖరాన్ని పెద్ద కోణానికి లేక చిన్న కోణానికి వివర్తనం చేస్తుంది?

• పెద్ద కోణం — mm కు ఎక్కువ గీతలు అంటే రంధ్రాల మధ్య చిన్న అంతరం, ఇది వివర్తన నమూనాను వెడల్పాటి కోణానికి విస్తరిస్తుంది.
• సాంద్రమైన గ్రేటింగ్ చిన్న వివర్తన కోణాన్ని ఇస్తుంది.
• వివర్తన కోణం mm కు గీతలపై ఆధారపడదు.

2 · అమరిక

1. grating ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం 500 nm.
2. మొదటి-క్రమ వివర్తన కోణ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి గ్రేటింగ్ గీత సాంద్రతను సెట్ చేసి, మొదటి-క్రమ ప్రకాశ-ఫ్రింజ్ కోణాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం mm కు గీతలు (x-అక్షం) పై sin θ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, రంధ్ర అంతరం d = 1/(mm కు గీతలు) mm లో లెక్కించి, ఆపై d·sin θ = λ ను θ కోసం సాల్వ్ చేయండి, λ = 500 nm ఉపయోగించి (యూనిట్లను జాగ్రత్తగా మార్చి). పట్టికతో పోల్చండి.
2. ఎక్కువ గీత సాంద్రత (mm కు ఎక్కువ గీతలు) అంటే చిన్న రంధ్ర అంతరం d, అది — d·sinθ = λ కావడం వల్ల — అదే తరంగదైర్ఘ్య షరతును తీర్చడానికి పెద్ద కోణం θ అవసరం ఎందుకో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. వివర్తన గ్రేటింగ్‌లు చాలా స్పెక్ట్రోమీటర్‌ల గుండె: వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలు ఒకే గ్రేటింగ్ నుండి వేర్వేరు కోణాలకు వివర్తనం చెందుతాయి, విశ్లేషణ కోసం కాంతి మూలపు వర్ణపటాన్ని స్థలంలో వేరు చేస్తాయి. సాంద్రమైన గ్రేటింగ్ (mm కు ఎక్కువ గీతలు) మెరుగైన తరంగదైర్ఘ్య విభేదకతను ఎందుకు ఇస్తుందో వివరించండి — ఇది ఇచ్చిన తరంగదైర్ఘ్య శ్రేణిని వెడల్పాటి కోణ శ్రేణిపై విస్తరిస్తుంది.
2. CD లేదా DVD నుండి పరావర్తనం చెంది కనిపించే రంగురంగుల ఇంద్రధనుస్సు వివర్తన గ్రేటింగ్ ప్రవర్తనే — డిస్కులోని దగ్గరగా ఉన్న డేటా ట్రాక్‌లు పరావర్తన గ్రేటింగ్‌లా పనిచేస్తాయి. CD ను వేర్వేరు కోణాల్లో వంచడం వల్ల వేర్వేరు రంగులు అత్యధిక ప్రకాశంతో ఎందుకు కనిపిస్తాయో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు