Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
Довжина хвилі світла впливає на результати багатьох дослідів. Так, знаючи довжину хвилі випроміненого світла, можна багато сказати про будову різних матеріалів.
Визначення довжини хвилі світла - добра нагода перевірити розуміння дифракції на ґратці, адже воно потрібне, щоб визначити довжину хвилі.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають знати дифракцію на ґратці.
Принцип
Промені світла падають на ґратку і зазнають там різної за силою дифракції залежно від довжини хвилі. Через це положення першого побічного максимуму за відомої сталої ґратки залежить лише від відстані ґратки до екрана та від довжини хвилі використаного світла.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Завдання
Мета цього досліду - закріпити розуміння учнями дифракції на ґратці.
- Вимірювання першого побічного максимуму й визначення довжини хвилі використаного світла.
Інформація для учнів
Мотивація
Визначення довжини хвилі світла - широка галузь, яка знаходить застосування особливо в астрономії та матеріалознавстві.
Чи то в спектроскопії, де за її допомогою з'ясовують, із чого складається атмосфера далекої планети, чи то щоб з'ясувати, як швидко їхав автомобіль, який потрапив у радарну пастку, - визначення довжини хвилі випроміненого світла супроводжує багато сфер життя.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Світлодіод - синій, з послідовним резистором і гніздами 4 мм, на платі-носії | 09852-40 | 1 |
| 2 | Світлодіод - зелений, з послідовним резистором і гніздами 4 мм, на платі-носії | 09852-30 | 1 |
| 3 | Світлодіод - червоний, з послідовним резистором і гніздами 4 мм, на платі-носії | 09852-20 | 1 |
| 4 | Світлодіод - УФ, з послідовним резистором і гніздами 4 мм, на платі-носії | 09852-50 | 1 |
| 5 | Ґратка, 500 штрихів/мм, у слайдовій рамці без скла | 09851-16 | 1 |
| 6 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 7 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=600 мм, d = 10 мм | 02037-00 | 2 |
| 8 | Ковзна опора без кутової шкали | 09851-02 | 2 |
| 9 | Тримач діафрагм, накидний | 11604-09 | 2 |
| 10 | Рулетка, l=2 м | 09936-00 | 1 |
| 11 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
| 12 | З'єднувальний провідник, 750 мм, червоний | 07362-01 | 1 |
| 13 | З'єднувальний провідник, 750 мм, синій | 07362-04 | 1 |
Складання (1/2)
- Зауваження: для виконання цього досліду вигідно, щоб приміщення було лише трохи затемнене, а вимірювання проводились не просто проти денного світла.
- Склади дослід відповідно до кроків 1-6 у послідовності: світлодіод, вимірювальна шкала, ґратка на штативному приладді.
Крок 1
Крок 2
Крок 3
Складання (2/2)
- Підготовану вимірювальну шкалу надівають на діод так, щоб головка світлодіода ледь виглядала назовні. Під час під'єднання світлодіода стеж за правильною полярністю!
Крок 4
Крок 5
Крок 6
Виконання (1/2)
- Вибирай по черзі світлодіоди з кольорами УФ, синій, червоний і зелений.
- Після під'єднання світлодіода встанови напругу 6 В, щоб світлодіод світив виразно.
- Оком підходять ззаду зовсім близько до ґратки.
- Рухай ґратку вперед/назад, доки перший максимум не опиниться на середині товстої риски.
Точність зростає, якщо для першого максимуму встановити відстань 8 або 10 см
Виконання (2/2)
- Запиши відстань першого максимуму до середини як ak в таблицю 1 у протоколі.
- Виміряй відстань від ґратки до вістря світлодіода й запиши її як відстань l у таблицю 1.
- Повтори дослід для інших діодів.
Протокол
Завдання 1
в см l в см в нм
Колір світлодіода
червоний
зелений
синій
УФ
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання
Питання