Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 6

Тема: спостереження дифракції світла.

Мета: візуально спостерігати явище дифракції від вузької щілини, маленького отвору чи дифракційної решітки.

Обладнання: чорний папір, тонке лезо, голка, пташине пір’я, дифракційна решітка, джерело світла.

Теоретичні відомості

Дифракційну картину можна спостерігати від тонкої щілини, маленького отвору в чорному папері, а також за допомогою пристрою, який називається дифракційною решіткою. Дифракційна решітка — це послідовність однакових завширшки щілин, зроблених на однакових відстанях одна від одної. Їхня кількість в одному міліметрі називається періодом решітки.

Якщо крізь таку решітку подивитися на точкове джерело світла, то його зображення «розщепиться» на кілька світлих точок, які визначаються максимумами дифракційної картини: d sin φ = kλ, де d — період решітки, α — кут, під яким спостерігається максимум, k — його порядковий номер, λ — довжина хвилі.

Хід роботи

1. За допомогою тонкого леза або голки зробимо в чорному папері щілину чи отвір.

2. Подивимося крізь них і крізь пташине пір’я на точкове джерело світла.

4. Подивимося крізь дифракційну решітку на точкове джерело світла.

Висновки:

а) При проходженні через перешкоди чи крізь отвори і щілини, розміри яких порівнянні з довжиною світлової хвилі, то хвилі відхиляються від попереднього напрямку — порушується їх прямолінійне поширення: світло проникатиме в зону тіні, порушуючи тим самим основи геометричної оптики. Тобто там, де має бути темна тінь, з’являються світлі смуги, а в центрі світлої плями може бути темна зона.

б) Якщо на решітку падає паралельний пучок світла, то всі щілини решітки випромінюють вторинні хвилі в однаковій фазі. В напрямах, де різниця ходу двох променів містить ціле число довжин хвиль, спостерігаємо максимуми освітленості (дифракційні максимуми); у напрямках, в яких різниця ходу між променями, що виходять із сусідніх щілин решітки, містить непарне число півхвиль, спостерігаємо мінімуми.

Дифракційна решітка розкладає біле світло на спектр.