Исследовательская работа "Эта загадочная дифракционная решетка"

МКОУ Аннинская средняя общеобразовательная школа №1

VIII муниципальная ученическая научно-практическая конференция

«Юность: творчество, поиск, успех»

Исследовательская работа

  Эта загадочная

дифракционная решетка

Автор работы: Рыжова Елизавета

МКОУ Аннинская СОШ №1

9 «Б» класс

Научный руководитель :

учитель физики

МКОУ Аннинская СОШ №1

Тютина Н.Н.

Анна

2016

Вертикальные линии, нанесённые на стекло маслом, делают стеклянную пластинку простейшей дифракционной решёткой

Цель работы:

и зучить явление дифракции света, а также исследовать данное явление с помощью дифракционной решетки и возможность использовать её в домашних условиях

Гипотеза

- воздействие света на дифракционные решетки по 50, 100 и 150 штрихов на миллиметр дает различную дифракционную картину, имеющую четкие закономерности

для белого света и для монохроматического света полупроводникового лазера;

• возможность получения лазерного шоу в домашних условиях с помощью дифракционной решётки

История изучения дифракции света

Йозеф фон Фраунгофер

Леонардо да Винчи

Принцип Гюйгенса – Френеля

Христиан Гюйгенс

Огюстен Жан Френель

Каждая точка любой воображаемой поверхности, окружающей один или несколько источников света, является центром вторичных световых волн, которые когерентны, и интенсивность света в любой точке пространства есть результат интерференции этих

вторичных волн

Дифракционная решётка представляет собой оптический прибор, пластинку, на которой чередуются узкие прозрачные и непрозрачные полоски

виды

Отражающие

(пластина из непрозрачного материала

Прозрачные

(обычно металла), наблюдение ведётся

(штрихи наносятся на прозрачную поверхность, а наблюдение ведётся в проходящем свете)

в отраженном свете)

Формула для расчёта периода дифракционной решетки

Формула дифракционной решетки

d — период дифракционной решетки

ϕ– угол наблюдения max.

k – порядок дифракционного max.

λ – длина волны

d — период дифракционной решетки

N — число штрихов на единицу длины

Формула для определения длины волны

Формула для нахождения sin φ

d — периодом дифракционной решетки

ϕ– угол наблюдения max.

k – порядок дифракционного max.

λ – длина волны

d – период решетки

k – порядок спектра

ϕ - угол наблюдения max.

Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решётки

кр=

ф=

Влияние величины периода дифракционной решетки на наблюдаемый спектр

Для решеток с большим периодом характерно, что спектральные полосы узкие и расстояние между ними маленькое, а с маленьким периодом спектральные полосы шире и расстояние между ними увеличивается

Дифракционный спектр в красном монохроматическом свете

Полученная картина представляет собой систему ярких «точек» - чередующихся максимумов и минимумов, а интенсивность максимумов ослабевает с увеличением порядка

дифракционной решётки

Получение лазерных картин

В домашних условиях

ВЫВОДЫ

• воздействие света на дифракционные решетки с разным периодом даёт различную дифракционную картину, имеющую четкие закономерности, как для белого света, так и для монохроматического света
• немонохроматический свет рассеивается на дифракционной решетке на разные углы и чем больше длина волны, тем сильнее он отклоняется
• в спектрах решеток с большим периодом спектральные полосы узкие и расстояние между ними маленькое
• при большем периоде решетки расстояние между соседними максимумами намного меньше

СПАСИБО

ЗА

ВНИМАНИЕ!