МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” З в і т про виконання лабораторної роботи №31 з дисципліни “Фізика” на тему: Вивчення довжини світлової хвилі з допомогою дифракційної градки Мета роботи — вивчення явища дифракції та знаходження довжини світлової хвилі. Прилади й обладнання: джерело світла, екран з двома щілинами, дифракційна гратка, фільтри, оптична лава. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ При проходженні хвиль через середовища з різкими неоднорідностями, спостерігається явище дифракції, яке полягає у відхиленні хвиль від прямолінійного напрямку поширення і не пов'язане з їх відбиванням або заломленням. Дифракція світла охоплює сукупність явищ, які спостерігаються, коли світло проходить через малі отвори або зустрічає перешкоди. Внаслідок дифракції світло потрапляє в область геометричної тіні. Для практичного спостереження дифракції необхідно, щоб розміри перешкод або отворів були одного порядку з довжиною хвилі. Дифракцію, як явище, властиве хвильовим процесам, пояснює принцип Гюйгенса; згідно з ним кожна точка, до якої доходить хвиля, стає джерелом вторинних хвиль; їх обвідна утворює фронт хвилі в наступні моменти часу. Рис. 1. ілюструє принцип Гюйгенса та пояснює появу світла в області геометричної тіні у випадку дифракції плоскої хвилі на малому отворі. Кожна точка виділеної отвором ділянки фронту хвилі стає центром вторинних хвиль, які в однорідному та ізотропному середовищі є сферичними. Побудувавши обвідну вторинних хвиль, переконуємося у тому, що поза отвором світло поширюється у напрямках, які не збігаються з попереднім, проникаючи в область геометричної тіні. Межі цієї області вказані штриховою лінією. З точки зору практичного застосування найцікавішим є випадок дифракції світла на так званій дифракційній гратці, що є системою тонких паралельних щілин, розділених непрозорими проміжками однакової ширини. Найпростіша дифракційна гратка — це скляна пластинка, на яку тонким різцем наносяться паралельні подряпини — штрихи, непрозорі для світла. Непошкоджені ділянки скла між подряпинами залишаються прозорими, утворюючи систему паралеьних щілин. Чим більше загальне число штрихів N , тим контрастнішою і чіткішою буде картина, що спостерігається. Сучасні дифракційні ґратки мають до декількох тисяч штрихів на 1 мм. Розглянемо дифракцію плоскої світлової хвилі при її нормальному падінні на дифракційну гратку D з трьох щілин. Якщо ширина непрозорої ділянки дорівнює а (рис. 2), ширина прозорої (ширина щілини) — b то, d = a+b називається періодом ( або постійною) гтатки. Різниця ходу 5 між двома променями від .сусідніх, щілин, які внаслідок дифракції поширюються у напрямі, заданому кутом дифракції (р , дорівнює dsinφ. Зібрані лінзою L в одну точку на екрані Е у фокальній площині лінзи, ці промені будуть інтерферувати — взаємно підсилюватися або гаситися. Кольори смуг 







 Червоний 7
54,6
641
26,7
655
648
92
16,8  Зелений 7
62,3
562
31
565
563
0,3
0,05  Синій 7
73,2
478
37
475
476
54
9,6