Лабораторная работа №14.
«Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза с помощью дифракционной решетки».
Цель работы: изучение дифракции белого света.
Задачи работы: определение длин световых волн, соответствующих красному, желтому (зеленому), фиолетовому участкам видимого спектра, определяющих спектральные границы чувствительности человеческого глаза.
Оборудование: набор дифракционных решёток, прибор для измерения длины световой волны.
Теория и метод выполнения работы:
Формула дифракционной решётки имеет вид Т. к. углы дифракции очень малы, то |
|
.
. Окончательно формула дифракционной решётки принимает вид 
. Расчётные формулы для определения длин световых волн, соответствующих красному, желтому (зеленому), фиолетовому участкам видимого спектра и определяющих спектральные границы чувствительности человеческого глаза имеют вид 
, 
, 
.
Таблица результатов и вычислений:
№ опыта | Период дифракционной решётки | Дифракционный максимум | Расстояние от дифракционной решётки до экрана | фиолетовый участок | желто-зеленый участок | красный участок | |||||||||
Расстояние от центрального максимума до k-ого | длина волны | абсолютная погрешность | относительная погрешность | Расстояние от центрального максимума до k-ого | длина волны | абсолютная погрешность | относительная погрешность | Расстояние от центрального максимума до k-ого | длина волны | абсолютная погрешность | относительная погрешность | ||||
d=1мм/N | k | b | a | l | Dl | e | a | l | Dl | e | a | l | Dl | e | |
мм | мм | мм | нм | нм | % | мм | нм | нм | % | мм | нм | нм | % | ||
1 | |||||||||||||||
2 | |||||||||||||||
3 | |||||||||||||||
Среднее |
Длина световой волны участка видимого спектра |
|
Среднее значение длины световой волны участка видимого спектра |
|
Абсолютная погрешность |
|
Средняя абсолютная погрешность |
|
Относительная погрешность | e = |
фиолетовый участок | желто-зеленый участок | красный участок | |
Длина световой волны участка видимого спектра |
|
|
|
Нижняя граница длины световой волны участка видимого спектра | НГ(lрасч)= | НГ(lрасч)= | НГ(lрасч)= |
Верхняя граница длины световой волны участка видимого спектра | ВГ(lрасч)= | ВГ(lрасч)= | ВГ(lрасч)= |
Сравнение расчётного значения длины световой волны участка видимого спектра с табличными данными на числовой оси |
= ( 
) нм
нм =
нм =Справка «Длины волн оптического диапазона»
Род излучения | Длины волн | Род излучения | Длины волн |
Ультрафиолетовое излучение | 10 нм – 380 нм | Зеленые волны | 500 нм – 560 нм |
Фиолетовые волны | 380 нм – 450 нм | Желтые волны | 560 нм – 590 нм |
Синие волны | 450 нм – 480 нм | Оранжевые волны | 590 нм – 620 нм |
Голубые волны | 480 нм – 500 нм | Красные волны | 620 нм – 760 нм |
|
| Инфракрасное излучение | 760 нм – 1 мм |
