___________________________________________________________________________________________ ТУ-СОФИЯ КАТЕДРА ФИЗИКА ФКСУ

Група:68 Хубавен Бодев Специалност:КС

Протокол:1 Фак:13018575 Подпис на асистента:

___________________________________________________________________________________________

Упражнение:1 Определяне на константа на дифракционна решетка.Спектрометър.

1.Схема на опитната постановка:

2.Описание на опита и теоретични изводи:

Дифракционната решетка е оптичен прибор,представляващ периодична структура,

състояща се от голям брой равноотстоящи процепи,разделени с непрозрачни щрихи. Ако се означи ширината на процепа с а,а тази на щриха с b,то d=a+b се нарича период на решетката.Освен тези пропускащи има и отражателни решетки.При съвременни технологии могат да се достигнат до 6000 щриха на 1mm.

Дигракционните решетки се използват главно в спектрометри и монохроматори,

като разлагащ светлината елемент и в качеството си на оптически датчик за линейни и ъглови премествания-измерителна дифракционна решетка.

Нека колимиран монохроматичен сноп светлина с дължина на вълната l пада под ъгъл a върху дифракционна решетка.След дифракция получените от нея съгласно принципа на Хюйгенс-Френел кохерентни вълни интерферират и след фокусиране върху екран се наблюдават интерференчни максимуми-светли образи на процепа.Нека ВС е част от фронта на падащата светлинна вълна,а ВD е част дифрактиралия под ъгъл фронт на същата.Ако за дадено направление,определено от ъгъла j_k ,е изпълнено условието,че разликата в пътищата на интерфериращите лъчи е цяло число l,то в точка F се полу-

чава светъл образ на процепа АС+АD=кl или (sina+sinj).d=kl.

d-константа на дифракционната решетка,к=0,1,2,...,n-е цяло число,наречено порядък на максимума.

При нормално падане на лъчите върху повърхността на дифракционната решетка (a=0) положението на главните дифракционни максимуми се определя от d.sinj_k=kl.

Когато решетката се осветява с бяла светлина или съдържаща дискретен набор от дължини на вълните светлина,то при една и съща стойност на к ъгъла на дифракция ще бъде различен за различните дължини на вълните,т.е. ще се наблюдава разлагане на светлината.

Основни характеристики на дифракционната решетка се явяват ъгловата дисперсия и резделителната и способност.Ъгловата дисперсия определя ъгловата ширина на спектъра.За дадена

дължина тя не зависи от параметрите на решетката,а само от ъглите a и j_k , и нараства с нарастването на j_k dj=___k___=sina+sinj_k

dl d.cosj_k l.oosj_k