РАЗЛОЖЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА В СПЕКТР С ПОМОЩЬЮ ДИ­ФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

Оборудование: дифракционная решетка 50 штр/мм, дифракционная решетка 150 штр/мм, оправка для малых оптических элементов, оправка для линзы и поляроида, гра­фический проектор, оптический столик для проектора, экран малый со щелью, щелевая диафрагма, стойка штатива, зажимы, линейка, экран демонстрационный

1. Соберите установку согласно оптической схеме, приведенной на рисунке Внешний вид установки представлен на рисунке 2. Для проекции спектра на экран в опыте используется оптическая система графи­ ческого проектора. Линза и поворотное зеркало графического проектора устанавливаются на высоте см над кадровым окном. 3. На верхнюю оправку (оправки для малых оптических элементов) ставится ди­ фракционная решетка, а нижняя служит для размещения дополнительной щелевой диа­фрагмы. Установите на оправку для малых оптических элементов дифракционную решет­ку 50 штр./мм (период решетки 0,02 мм) и включите графический проектор.

4. Поместите дифракционную решетку в центр освещенного пятна. Поворачивая решетку, совместите направление штрихов решетки с направлением щелевой диафрагмы и получите на экране горизонтально расположенные порядки спектра. На оправку для по­ляроида, которая закреплена в 2 см ниже дифракционной решетки, положите малый экран таким образом, чтобы прорезь экрана была параллельна нижней щелевой диафрагме, а свет, прошедший через эту прорезь, освещал центральную область дифракционной ре­шетки. Для получения максимальной контрастности спектра можно в небольших пределах изменить положение объектива графического проектора. 5. Обратите внимание на то, что слабоокрашенная полоса в центре дифракционной картины - нулевой порядок дифракции. В нулевом порядке разложения в спектр не про­исходит. Вверх и вниз от нулевого порядка четко видны спектры первого порядка. Шири­на спектра возрастает с ростом его порядкового номера. Это приводит к тому, что спектры второго, третьего и последующих порядков частично накладываются друг на друга, по­этому в них наблюдается искажение цветов 6. Вместо дифракционной решетки 50 штр./мм установите решетку 150 штр./мм (период решетки мм) и проведите необходимую юстировку оптической схемы, описанную выше. Для повышения яркости спектра на экране необходимо примерно вдвое увеличить ширину щели на кадровом окне графического проектора

7. Сопоставить вид спектров в первом и втором случаях и сделайте вывод о том, что дифракционный угол для синего цвета всегда меньше чем для красного, и что разре­шающая способность дифракционной решетки увеличивается с ростом числа штрихов на 1 мм и номера порядка дифракции. 8. Проанализируйте все результаты, полученные при проведении опыта 9. Опишите затруднения, возникшие у Вас при проведении опыта.