Дифракционная решётка. Спектроскоп на основе вогнутой дифракционной решетки Вогнутая дифракционная решетка

Дифракционные решетки для спектральных приборов

Дифракционная решётка (ДР) - это оптическое изделие, представляющее собой периодическую структуру заданной глубины и формы. При падении световой волны на ДР в результате дифракции на этой периодической структуре происходит перераспределение волнового фронта падающей волны в пространстве в соответствии со спектральными характеристиками ДР. Дифракционные решётки могут быть отражательного и пропускающего типа и используются в качестве диспергирующих элементов спектральных приборов различного типа.

Ещё совсем недавно в спектральных приборах использовались только дифракционные решётки, у которых штрихи нарезались с помощью специальных делительных машин с алмазными резцами. Эти решётки имеют равноотстающие друг от друга параллельные штрихи, форма сечения которых определяется профилем режущей грани алмазного резца. Форма штриха может быть различной, но элементы решётки – штрихи – повторяются через строго одинаковые промежутки, которые называются периодом дифракционной решётки.

В последнее время была разработана новая технология изготовления дифракционных решёток путём образования на специальных светочувствительных материалах (фоторезистах) интерференционной картины от излучения лазеров. Такие дифракционные решётки называются голографическими.

Если штрихи решётки нанесены на плоскую поверхность, то такие решётки называются плоскими. Если штрихи нанесены на вогнутую сферическую поверхность, то такие решётки вогнутые. Они обладают фокусирующим действием. В современных спектральных приборах используются как плоские, так и вогнутые дифракционные решётки.

Компания «ХолоГрэйт» при производстве голографических (голограммных) дифракционных решёток использует неорганический фоторезист собственной разработки, который обладает низким светорассеянием и высоким разрешением. Технология с использованием такого фоторезиста позволяет изготавливать дифракционные решётки с квазисинусоидальной формой профиля штриха на подложках с различной формой и кривизной поверхности (один из профилей представлен на рисунке внизу).

В настоящее время ЗАО «ХолоГрэйт» проводит научные исследования по получению голографических дифракционных решёток с заданными треугольным и прямоугольным профилями штриха с применением ионного травления фоторезиста.

Плоская голографическая дифракционная решетка

Высокая дифракционная эффективность. Размер: до 200 х 400 мм. Спектральный диапазон: от мягкого рентгена до 2 микрон. Частота штрихов: от 100 до 3600 линий/мм. Покрытие: Al, Al + MgF, Au.

Низкое светорассеяние, высокое отношение сигнал/шум, отсутствие "духов" в спектре.

Для более подробной информации, обращайтесь: grating@сайт

Вогнутая голографическая дифракционная решетка

Голографическая дифракционная решетка. Тип 1

Вогнутая голографическая дифракционная решётка I типа записывается на покрытой слоем фоторезиста вогнутой подложке в интерференционном поле, полученном в результате интерференции двух параллельных пучков когерентного излучения. После химической обработки экспонированного слоя на вогнутой поверхности образуется периодическая структура с прямыми штрихами и периодом, равным расстоянию между максимумами образовавшейся интерференционной картины.

Голографическая дифракционная решетка. Тип 2

Вогнутая голографическая дифракционная решётка II типа получается в результате записи интерференционной картины от двух расходящихся точечных источников когерентного света, расположенных на круге Роуланда. Запись осуществляется на вогнутую сферическую подложку. Записанная таким образом дифракционная решётка обладает криволинейными неэквидистантными штрихами, которые позволяют полностью скомпенсировать астигматизм для одной длины волны.

Голографическая дифракционная решетка. Тип 3

Вогнутая голографическая дифракционная решётка III типа типа записывается двумя расходящимися точечными источниками когерентного света, которые расположены на прямой, проходящей через центр кривизны сферической подложки. При этом точечные источники находятся по одну сторону от оси сферы.

У такой дифракционной решётки существуют три стигматические точки для трёх длин волн. Фокальная поверхность такой решётки не совпадает с кругом Роуланда, а имеет сложную форму, зависящую от периода решётки.

Голографическая дифракционная решетка. Тип 4

Вогнутая голографическая дифракционная решётка IV типа типа записывается также, как и дифракционные решётки III типа: двумя расходящимися точечными источниками когерентного света.

Расположение точечных источников выбирается после решения системы уравнений для одновременной минимизации аберраций расфокусировки, стигматизма, комы. Такие дифракционные решётки широко используются в монохроматорах в схеме с простым вращением. В этой схеме положение входной и выходной щели остаётся неизменным, вращается только дифракционная решётка вдоль вертикальной оси.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Дифракционной решеткой называют спектральный прибор, который является системой некоторого количества щелей, разделенных непрозрачными промежутками.

Очень часто на практике используют одномерную дифракционную решетку, состоящую из параллельных щелей одинаковой ширины, находящихся в одной плоскости, которые разделяют равными по ширине непрозрачными промежутками. Такую решетку изготавливают при помощи специальной делительной машины, которая наносит на пластине из стекла параллельные штрихи. Количество таких штрихов может быть более чем тысяча на один миллиметр.

Лучшими считаются отражательные дифракционные решетки. Это совокупность участков, которые отражают свет с участками, которые свет отражают. Такие решетки представляют собой отшлифованную металлическую пластину, на которой рассеивающие свет штрихи нанесены резцом.

Картина дифракции на решетке — это результат взаимной интерференции волн, которые идут ото всех щелей. Следовательно, при помощи дифракционной решетки реализуется многолучевая интерференция когерентных пучков света, которые подверглись дифракции и которые идут от всех щелей.

Допустим, что на дифракционной решетке ширина щели будет a, ширина непрозрачного участка — b, тогда величина:

называется периодом (постоянной) дифракционной решетки.

Картина дифракции на одномерной дифракционной решетке

Представим, что нормально к плоскости дифракционной решетки падает монохроматическая волна. Вследствие того, что щели расположены на равных расстояниях друг от друга, то разности хода лучей (), которые идут от пары соседних щелей, для избранного направления будут одинаковы для всей данной дифракционной решетки:

Главные минимумы интенсивности наблюдаются в направлениях, определенных условием:

Помимо главных минимумов, в результате взаимной интерференции лучей света, которые посылает пара щелей, в некоторых направлениях они гасят друг друга, это значит, что появляются дополнительные минимумы. Они возникают в направлениях, где разность хода лучей составляют нечетное число полуволн. Условие дополнительных минимумов записывают как:

где N - число щелей дифракционной решетки; k’ принимает любые целые значения кроме 0, . Если решетка имеет N щелей, то между двумя главными максимумами находятся дополнительный минимум, которые разделяют вторичные максимумы.

Условием главных максимумов для дифракционной решетки служит выражение:

Так как величина синуса не может быть больше единицы, то количество главных максимумов:

Если через решетку пропускать белый свет, то все максимумы (кроме центрального m=0), будут разложены в спектр. При этом фиолетовая область данного спектра будет обращена к центру картины дифракции. Данное свойство дифракционной решетки применяется для изучения состава спектра света. Если известен период решетки, то вычисление длины волны света можно свести к нахождению угла , который соответствует направлению на максимум.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Каков максимальный порядок спектра, который можно получить при помощи дифракционной решетки с постоянной м, если на нее перпендикулярно поверхности падает монохроматический пучок света с длиной волны м?
Решение	В качестве основы для решения задачи используем формулу, которая является условием наблюдения главных максимумов для дифракционной картины, полученной при прохождении света сквозь дифракционную решетку: Максимальным значением является единица, поэтому: Из (1.2) выразим , получим: Проведем вычисления:
Ответ

ПРИМЕР 2

Задание	Через дифракционную решетку пропускают монохроматический свет с длиной волны . На расстоянии L от решетки поставлен экран. На него при помощи линзы, находящейся около решетки, создают проекцию дифракционной картины. При этом первый максимум дифракции находится на расстоянии l от центрального. Каково количество штрихов на единицу длины дифракционной решетки (N), если свет падает на нее нормально?
Решение	Сделаем рисунок.

Транскрипт

1 Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского Лабораторная работа 8 Определение параметров дифракционной решетки Роуланда Ярославль 010

2 Оглавление 1. Вопросы для подготовки к работе Теоретическое введение Дифракция на щели Интерференция от многих щелей Решетка как спектральный прибор Описание установки Порядок выполнения работы Задание Задание Задание Задание Задание Контрольные вопросы

3 1. Вопросы для подготовки к работе Лабораторная работа 8. Определение параметров дифракционной решетки Роуланда Цель работы: ознакомление с принципом действия и определение параметров отражательной дифракционной решетки, измерение длины световой волны с помощью этой решетки. Приборы и принадлежности: металлическая дифракционная решетка, ртутно-кварцевая лампа, станок специальной конструкции. Литература: 1. Ландсберг Г.С. Оптика, М. Наука, 1976 г.. Савельев И.В. Курс физики, т.3, 1971 г. 1. Вопросы для подготовки к работе 1. Дифракция Фраунгофера на щели.. Устройство, принцип действия и параметры дифракционной решетки. Решетка Роуланда. 3. Решетка, как спектральный аппарат. Дисперсия и разрешающая способность дифракционной решетки.. Теоретическое введение Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа узких параллельных щелей, тесно расположенных на равных расстояниях друг от друга. Щели могут быть нанесены на непрозрачном экране или, наоборот, непрозрачные бороздки нанесены на прозрачную пластинку (стекло). Действие решетки основано на явлении дифракции на щели и интерференции от многих щелей. Прежде чем выяснить действие решетки в целом, рассмотрим дифракцию на одной щели. 3

4 .1. Дифракция на щели Пусть плоская монохроматическая волна падает на экран с узкой бесконечно длинной щелью. На рис..1 FF 1 проекция экрана со щелью AB на плоскость рисунка. Ширина щели (b) имеет размер порядка длины волны света. Щель AB вырезает часть фронта падающей световой волны. Все точки этого фронта колеблются в одинаковых фазах и на основании принципа Гюйгенса-Френеля, являются источниками вторичных волн. b F A B F 1 L F A ϕ C B F 1 L O 1 O Рис..1 Э O 1 Рис.. Вторичные волны распространяются по всем направлениям от (0) до (± π) к направлению распространения волн (рис..1). Если за щелью поставить линзу, то все лучи, которые шли до линзы параллельно, соберутся в одной точке фокальной плоскости линзы. В этой точке наблюдается интерференция вторичных волн. Результат интерференции зависит от числа длин полуволн, которое укладывается в разности хода между соответствующими лучами. Рассмотрим лучи, которые идут под некоторым углом ϕ к направлению падающей световой волны (рис..). BC = δ разность хода между крайними лучами. Разобьем AB на зоны Френеля (зоны Френеля в данном случае представляют собой систему параллельных плоскостей, перпендикулярных плоскости рисунка и построенных так, что расстояние от краев каждой зоны до точки O 1 отличается на). Если в δ уложиться четное число длин полуволн, то в точке O 1 будет ослабление света min. Если нечетное, то усиление света 4 Э

5 . Теоретическое введение max. Следовательно, при δ = ±m min при δ = ±(m + 1) max где m = 0; 1; ;... Поскольку δ = b sin ϕ (см. рис..), то эти условия можно записать в следующем виде: b sin ϕ = ±m b sin ϕ = ±(m + 1) min (.1) max (.) На рис..3 дано распределение интенсивности света при дифракции на щели в зависимости от угла. Её можно вычислить по формуле: I ϕ = I o sin (π b sin ϕ) (π b sin ϕ) где I o интенсивность в середине дифракционной картины; I ϕ интенсивность в точке, определяемой значением. I ϕ 3 b b b 0 b b 3 b sin ϕ Рис..3.. Интерференция от многих щелей Рассмотрим несколько параллельных щелей одинаковой ширины (b), расположенных на расстоянии (a) друг от друга (дифракционная решетка) (см. рис..4). 5

6 a d b δ 1 ϕ L O Рис..4 Дифракционная картина от щелей, как в предыдущем случае, будет наблюдаться в фокальной плоскости линзы (L). Но явление усложняется тем, что кроме дифракции от каждой щели, происходит еще и сложение световых колебаний в пучках, приходящих в фокальную плоскость линзы от отдельных щелей, т.е. происходит интерференция многих пучков. Если общее число щелей N, то интерферируют между собой N пучков. Разность хода от двух соседних щелей равна δ 1 = (b+a) sin ϕ или δ 1 = d sin ϕ, где d = a + b называется постоянной решетки. Этой разности хода соответствует одинаковая разность фаз ψ = π δ1 между соседними пучками. В результате интерференции в фокальной плоскости линзы получаются результирующие колебания с некоторой амплитудой, которая зависит от разности фаз. Если ψ = mπ (что соответствует разности хода δ 1 = m), то амплитуды колебаний складываются и интенсивность света достигает максимума. Эти максимумы называются главными т.к. они имеют значительную интенсивность и их положение не зависит от общего числа щелей. Если ψ = m () π N (или δ1 = m N), то в этих направлениях образуются минимумы света. Следовательно, при интерференции N 6 Э

7 . Теоретическое введение пучков одинаковой амплитуды возникает ряд главных максимумов, определенных условием: d sinϕ = ±m (.3) где m = 0;1;;... и добавочных минимумов, определяется условием: d sinϕ = ±m N (.4) где m = 1;;3;... кроме m = 0;N;N;..., т.к. в этом случае условие (.4) переходит в условие (.3) главных максимумов. Из условий (.4) и (.3) видно, что между двумя главными максимума располагается (N 1) добавочных минимумов, между которыми находится соответственно (N) вторичных максимумов, определенных условием: d sinϕ = ±(m + 1) N (.5) I ϕ N = sinϕ N = 3 sinϕ N = 4 sinϕ Рис..5. (без учета дифракции на одной щели) С увеличением числа щелей растет число добавочных минимумов, а главные максимумы становятся уже и ярче. На рис..5 дано 7

8 распределение интенсивности при интерференции нескольких пучков (щелей). Таким образом, при действии многих щелей имеем в направлениях, определяемых условиями: b sinϕ = ±m min от каждой щели, b sinϕ = ±(m + 1) max от каждой щели, d sinϕ = ±m главные максимумы результат d sinϕ = ±m N d sinϕ = ±(m + 1) N интерференции многих пучков, добавочные минимумы, вторичные максимумы. При наблюдении картины, даваемой дифракционной решеткой, мы отчетливо видим только главные максимумы, разделенные практически темными промежутками, ибо вторичные максимумы очень слабы, интенсивность самого сильного из них составляет не более 5% от главного. Распределение интенсивности между отдельными главными максимума неодинаково. Оно зависит от распределения интенсивности при дифракции на щели и отношения между (b) и (d). В том случае, когда (b) и (d) соизмеримы, некоторые главные максимумы отсутствуют, т.к. этим направлениям соответствуют дифракционные минимумы. Так при d = b пропадают все четные максимумы, что ведет к усилению нечетных. При d = 3b исчезает каждый третий максимум. Описанное явление иллюстрируется на рис..6. Распределение интенсивности в зависимости от угла можно вычислить по формуле: I ϕ реш. = I o sin (πbsin ϕ) sin (Nπdsin ϕ) (πbsin ϕ) sin (πbsin ϕ) где I o интенсивность, создаваемая одной щелью в центре картины. 8

9 . Теоретическое введение I 1 (ϕ) Картина дифракции на одной щели, N = 1 b b sinϕ I (ϕ x) Картина интерференции, N = 4 ()()() 3 d d d d d 3 d sinϕ I(ϕ) Суммарная картина распределения интенсивности для решетки N = 5 и d b = 4 d Рис..6 sinϕ 9

10 3. Решетка как спектральный прибор С увеличением числа щелей растет интенсивность главных максимумов, ибо возрастает количество пропускаемого решеткой света. Но самое существенное изменение, вызванное большим количеством щелей, состоит в превращении расплывчатых главных максимумов в резкие, узкие максимумы. Резкость максимумов дает возможность отличить близкие длинны волн, которые изображаются раздельными, яркими полосками и не будут перекрывать друг друга, как это имеет место при расплывчатых максимумах, получающихся при одной или малом количестве щелей. Дифракционная решетка, как и всякий спектральный прибор, характеризуется дисперсией и разрешающей способностью. За меру дисперсии принимается угловое расстояние между двумя линиями, отличающимися по длине волне на 1 Å. Если двумя линиями, отличающимися по длине на δ cоответствует разнице в углах, равная δϕ, то мерой дисперсии будет выражение: D = δϕ δ = m dcos ϕ (3.6) Разрешающая способность решетки характеризуется возможностью отличить наличие двух близких волн (разрешить две длинны волны). Обозначим через минимальный интервал между двумя волнами, которые могут быть разрешены данной дифракционной решеткой. За меру разрешающей способности решетки принято считать отношение длины волны, около которой выполняется измерение, к указанному минимальному интервалу, т.е. A =. Расчет дает, что: A = = mn, (3.7) где m порядок спектра, N общее число щелей решетки. Высокая разрешающая способность и дисперсия дифракционных решеток достигается за счет больших значений N и малых d (периодов решетки). Такими параметрами обладают решетки Роуланда. Решетка Роуланда представляет собой вогнутое металлическое зеркало, на котором нанесены бороздки (штрихи). Она может одновременно выполнять роль решетки и собирающей линзы, что позволяет 10

11 4. Описание установки получить дифракционную картину непосредственно на экране. 4. Описание установки A D 1 ϕ R 4 3 B l E C Рис. 4.1 Установка для измерений на рис. 4.1 состоит из жестко закрепленных рельс (AB и BC), по которым может свободно скользить рейка DE. На одном конце рейки закреплена решетка Роуланда (1). Решетка закреплена так, что ее плоскость перпендикулярна рейке DE. Источником света служит щель (4), освещаемая ртутно-кварцевой лампой (3). При освещении решетки вдоль направления AB можно наблюдать спектры различных порядков. Расстояние от щели до исследуемых линий в спектре ртути фиксируется по шкале, нанесенной на рейке BC, с помощью зрительной трубы (). 5. Порядок выполнения работы Задание 1. Ознакомиться с описанием работы и оптической схемой прибора. 11

12 Задание. Определить постоянную решетки Роуланда. Постоянную решетки определяют из условия главного максимума: d = m sin ϕ. Из схемы установки рис. 4.1: sinϕ = l R, где l расстояние от щели до положения спектральной линии на скамье (BC), R длина рейки (DE). Окончательно рабочая формула имеет вид: d = m R l (5.8) Постоянную определяют для трех линий в спектре ртути: Линия Яркость Å Фиолетово-синяя Зеленая Желтая 1 (ближняя к зеленой) Длины волн указаны с большей точностью, чем остальные члены формулы (5.8), поэтому можно считать, что = const. Длина рейки (DE) R = (150 ± 5)мм. Коэффициент надежности взять α = 3. 1 Задание следует выполнять в следующей последовательности: 1) включить ртутно-кварцевую лампу и прогреть в течение 5 мин., а затем проверить хорошо ли освещена щель;) передвигая рейку DE по рельсам, находят с помощью зрительной трубы зеленую линию в спектре первого порядка, m = 1 (левая часть скамьи BC), если линия широкая, то уменьшить ширину щели и снять показание (l). Затем трубку переводят на фиолетово-синию линию (влево от зеленой по скамье BC);

13 5. Порядок выполнения работы 3) такие же измерения для этих же линий провести в спектре второго порядка, m = (правая часть скамьи BC); измерения для m > не проводятся т.к. для этого недостаточна длина рельсы BC. В данной работе можно ограничиться однократными измерениями, т.к. относительная ошибка в определении (R) существенно превосходит относительную ошибку в определении l (δ l = 0,5мм при α = 3). Окончательный результат, таким образом, определяется для всех линий примерно с одинаковой точностью, поэтому его можно в конце усреднить по всем измеряемым линиям. Ошибка в определении постоянной решетки Роуланда определяется по формуле: δd = d R δ R, (5.9) δ R = 5 мм стандартная ошибка в определении длины рейки (DE). Данные опытов удобно занести в таблицу следующего вида: Таблица 1 m, Å l (mm) d(mm) d ср Желт Желт. Задание 3. Определить длину волны одной из желтых линий. Используя результаты полученные в задании определить длину волны второй желтой линии: жii = d жi l жii mr (5.10) 13

14 где d жi постоянная решетки, полученная в задании. Значения жii для обоих порядков (m = 1 и m =) являются равноточными, т.е. определяются стандартными отклонениями δ d и δ R, поэтому их можно усреднить. Ошибка определяется по формуле: жii = (жii d ср Окончательно результат записывается в виде:) () δd + жii δr R. (5.11) жii = (жiiср ± жii)Å, при α = 3. Задание 4. Определить угловую дисперсию решетки Роуланда. Для определения угловой дисперсии дифракционной решетки нужно измерить угловое расстояние между двумя близкими спектральными линиями. Удобно для этого использовать желтые линии ртути. жi дана в тексте задания. жii взять из задания 3. D = δ ϕ δ ϕ жi ϕ жii жi жii. (5.1) Следует определить угловую дисперсию для обоих порядков (m = 1 и m =). Сравнить полученные значения между собой и со значениями, полученными по формуле: D = m d ср cos ϕ (5.13) По указанию преподавателя произвести оценку ошибок для выражений (5.1) и (5.13). Задание 5. Вычислить теоретическую величину разрешающей способности дифракционной решетки Роуланда. где N число штрихов решетки. A = mn (5.14) 14

15 6. Контрольные вопросы Значение N определяется исходя из длины решетки (L = 9 ± 0,1мм) при α = 3 и значения постоянной решетки (см. задание). Вычисления произвести для обоих порядков (m = 1 и m =). Оценить величину ошибки для выражения (5.14). 6. Контрольные вопросы 1. Почему размеры щели должны быть соизмеримы с длинной волны?. Почему максимум нулевого порядка при освещении решетки белым светом белый, а остальные радужные? 3. Как влияет период решетки на дифракционную картину? 4. Показать, что при определении периода можно пренебречь случайной ошибкой. 15

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления Кафедра «Физика» Дифракция света Лекция 4.2 Дифракция света совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с

Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики Общий физический практикум Лабораторная работа Измерение длин световых волн в сплошном

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8- ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Цель работы: изучение дифракции света на одномерной дифракционной решетке и определение ее характеристик: периода дифракционной решетки, угловой дисперсии.

Дифракция света Лекция 4.2. Дифракция света Дифракция - совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями (края экранов, малые отверстия) и связанных с отклонениями

Лабораторная работа 3 Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки ЦЕЛЬ РАБОТЫ Ознакомление с прозрачной дифракционной решеткой, определение длин волн спектра источника света (лампы

3 Цель работы: ознакомиться с отражательной дифракционной решеткой. Задача: определить с помощью дифракционной решетки и гониометра длины волн линий спектра ртутной лампы и угловую дисперсию решеткит Приборы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 48 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ Цель работы изучение дифракции света на одномерной дифракционной решетке, определение длины волны излучения полупроводникового лазера.

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра физики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.7 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ФРАУНГОФЕРА

Лабораторная работа 0 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Приборы и принадлежности: Спектрометр, осветитель, дифракционная решетка с периодом 0,0 мм. Введение Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 (8) ИЗУЧЕНИЕ ПРОЗРАЧНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ Цель работы: Ознакомление с прозрачной дифракционной решёткой определение длин волн красного и зелёного цветов определение дисперсии

Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского Лабораторная работа 3 Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля Ярославль 2009 Оглавление 1. Вопросы для подготовки

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 47 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ В ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛУЧАХ (ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА) Цель работы наблюдение дифракционной картины при дифракции в параллельных лучах на одной и двух щелях; определение

Лабораторная работа 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Цели работы: Изучение дифракционной решетки как спектрального прибора. В процессе работы необходимо: 1) найти длины волн спектральных

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики ОТЧЁТ по лабораторной работе 83 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ

Лабораторная работа 20 Определение длин волн линий спектра излучения с помощью дифракционной решетки Цель работы: ознакомление с прозрачной дифракционной решеткой; определение длин волн спектра источника

Лабораторная работа 3.06 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ СВЕТА С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Н.А. Экономов, Козис Е.В Цель работы: изучение явления дифракции световых волн на дифракционной решетке. Задание:

Лабораторная работа 3.05 ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА НА ЩЕЛЯХ И ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТКАХ М.В. Козинцева, Т.Ю. Любезнова, А.М. Бишаев Цель работы: исследование особенностей дифракции Фраунгофера световых волн на

Методические указания к выполнению лабораторной работы 3..3 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ОТ ЩЕЛИ В ЛУЧАХ ЛАЗЕРА Степанова Л.Ф. Волновая оптика: Методические указания к выполнению лабораторных работ по физике / Л.Ф.

Министерство образования и науки Российской Федерации Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра физики ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДВУМЕРНОЙ

Лабораторная работа 6 ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЩОННОЙ РЕШЕТКИ Дифракцией света называется явление, состоящее в отклонении направления распространения световых волн от направлений, определяемых геометрической оптикой.

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики ОТЧЁТ по лабораторной работе 84 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЁТКИ

Лабораторная работа.4 Исследование дифракции света Цель работы: Исследовать дифракцию света в параллельных лучах. Задачи решаемые в процессе выполнения работы:) Получить дифракционную картину от дифракционной

Работа 3 ДИФРАКЦИЯ СВЕТА Цель работы: наблюдение явления дифракции света от дифракционной решетки в лучах лазера и источника белого света; измерение длины волны излучения лазера. Введение В однородной

Лабораторная работа 3.15. ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА КАК СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПРИБОР А.И. Бугрова Цель работы: Экспериментальное определение периода и угловой дисперсии дифракционной решетки как спектрального прибора.

Лабораторная работа 3.07 ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА КАК СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПРИБОР Н.А. Экономов, А.М. Попов. Цель работы: экспериментальное определение угловой дисперсии дифракционной решетки и расчёт её максимальной

Расчетно-графическое задание посвящено разделу волновой оптики дифракции. Цель работы изучение дифракции на дифракционной решетке. Краткая теория явления дифракции. Дифракция это явление, которое присуще

Интерференция Дифракция Волновая оптика Основные законы оптики Закон прямолинейного распространения света Свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно Закон независимости световых пучков

Дифракция света Дифракция отклонение распространения волн от законов геометрической оптики вблизи препятствий (огибание волнами препятствий). О б л а с т ь г е о м е т р и ч е с к о й т е н и Дифракция

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ» Кафедра физики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.05 Изучение дифракции Фраунгофера от одной щели Москва 2008 г. 1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.05 Изучение дифракции

Лабораторная работа Исследование дифракции в параллельном пучке лазерного излучения. Цель работы: ознакомление дифракцией света на одномерной дифракционной решетке и определение длины волны лазерного излучения;

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ БИПРИЗМЫ ФРЕНЕЛЯ Цель и содержание работы Целью работы является ознакомление с явлением интерференции света. Содержание работы состоит

4.. Волновая оптика Основные законы и формулы Абсолютный показатель преломления однородной прозрачной среды n = c / υ, где c скорость света в вакууме, а υ скорость света в среде, значение которой зависит

Дифракция Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и диске. Дифракция на щели. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кристалле. Разрешающая

Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д.Ушинского Лаборатория оптики В.К. Мухин Лабораторная работа 6 Дифракция Френеля на круглом отверстии Ярославль 013 Оглавление Литература:...

Оптика Волновая оптика Спектральные приборы. Дифракционная решетка В состав видимого света входят монохроматические волны с различными значениями длин. В излучении нагретых тел (нить лампы накаливания)

Лабораторная работа 5а Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Цель работы: изучение явления дифракции света и использование, этого явления для определения длины световой волны.

Работа 25а ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДИФРАКЦИЕЙ Цель работы: наблюдение дифракции света на дифракционной решетке, определение периода дифракционной решетки и области пропускания светофильтров Оборудование:

Примеры решения задач Пример Свет с длиной волны падает нормально на длинную прямоугольную щель ширины b Найдите угловое распределение интенсивности света при фраунгоферовой дифракции а также угловое положение

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 272 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО СВЕТА С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ 1. Цель работы: определение длины волны лазерного света с помощью дифракционной решетки. 2. Теоретические

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики «УТВЕРЖДАЮ» Декан ЕНМФ И.П. Чернов 00 г. ДИФРАКЦИЯ Методические указания

Дифракционная решетка. Экзамен. Главные дифракционные максимумы решетки. Дифракционная решетка может работать как в отраженном свете, так и в прошедшем свете. Рассмотрим решетку, работающую на пропускание.

МГТУ им. Н.Э. Баумана, кафедра «Физика» А.С. Чуев, Ю.В. Герасимов КОМПЬЮТЕРНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА О-84 ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ И ДИФРАКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Цель работы знакомство

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1-4 Вариант 1 1. На щель шириной 0,1 мм нормально падает пучок монохроматического света длиной волны 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, находящемся

И.О. Заплатина Ю.Л. Чепелев ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ УКАЗКИ ДИФРАКЦИОННЫМ МЕТОДОМ Екатеринбург 2013 МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

0050. Дифракция лазерного излучения Цель работы: Определение ширины щели и постоянной дифракционных решеток по дифракционным картинам на экране наблюдения Требуемое оборудование: Модульный учебный комплекс

3.ДИФРАКЦИЯ СВЕТА Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Дифракция,

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ НОВОСИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

РАБОТА 3 Дифракция на двойной щели и на нескольких щелях Цель работы: При изучении дифракции на двух щелях исследовать зависимость распределения интенсивности вторичных волн на экране от ширины щелей и

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ 1. Цель работы Целью данной работы является изучение явления дифракции света на примере дифракционной решетки и

1 Тема: Волновые свойства света: дифракция Дифракцией называется явление огибания волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле любое отклонение распространения волн вблизи

Работа 5. ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ОДИНОЧНОЙ ЩЕЛИ И ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ Цель работы: 1) наблюдение картины дифракции Фраунгофера от одиночной щели и дифракционной решетки в монохроматическом свете;

В задаче требуется оценка погрешностей! 1 Введение В оптике дифракция явление, которое проявляет себя как отклонения в поведении светового излучения от законов геометрической оптики. Это возможно благодаря

Волновые свойства света Природа света двойственна (дуалистична). Это означает, что свет проявляет себя и как электромагнитная волна, и как поток частиц фотонов. Энергия фотона ε: где h постоянная Планка,

ПРАКТИКУМ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКЕ ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Описание лабораторной работы 5.2 по физической оптике Новосибирск 1998 2 МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ ПО КОЛЬЦАМ НЬЮТОНА. Цель и содержание работы Цель работы состоит в ознакомлении с явлением интерференции в тонких слоях. Содержание работы заключается

3 Цель работы: изучение влияния ширины узкой щели на вид дифракционной картины при наблюдении в свете лазера. Задача: проградуировать щель регулируемой ширины, используя положение минимумов дифракционной

Лабораторная работа 5 Дифракция лазерного света на дифракционной решетке. Определение параметров различных дифракционных решеток. Дифракционной решеткой можно называть любую периодическую или близкую к

Вопросы к зачету 1 «Оптика» 1. Перечислите законы отражения света. Как в принципе получить изображение в плоском зеркале? 2. Перечислить законы преломления света. 3. Чем объяснить факт преломления света?

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет»

16. Принцип Гюйгенса-Френеля Из геометрической оптики известно, что волна распространяется в пространстве прямолинейно. Если на пути волны встречается препятствие, то за препятствием должна образовываться

Дифракция света 1. Принцип Гюйгенса Френеля. Метод зон Френеля. 2. Дифракция на круглом отверстии, диске (дифракция Френеля). 3. Дифракция параллельных лучей (дифракция Фраунгофера): а) дифракция на щели

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов

Лабораторная работа 43 б Изучение дифракции света на дифракционной решётке Лабораторная работа разработана следующими преподавателями кафедры физики МГУЛ: - аспирант Усатов И.И., доц. ЦарьгородцевЮ.П.

ЛЕКЦИЯ 12 ДИФРАКЦИЯ СВЕТА Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса Френеля Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Дифракция Фраунгофера на щели 1. Явление дифракции волн Дифракция (от лат.

Министерство образования и науки Российской федерации Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра физики ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Руководство

Исследование дифракции света Липовская М.Ю., Яшин Ю.П. Введение. Свет может проявлять себя либо как волна, либо как поток частиц, что носит название корпускулярно - волнового дуализма. Интерференция и

Интерференция световых волн Интерференция возникает при наложении волн, создаваемых двумя или несколькими источниками, колеблющимися с одинаковыми частотами и некоторой постоянной разностью фаз Такие источники

Лабораторная работа 5. Дифракция лазерного света на дифракционной решетке. Определение параметров различных дифракционных решеток. Η И.Ескин, И.С. Петрухин Описание и методика проведения опытов подготовлены

Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина Кафедра физики http://physics.gubkin.ru ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА