Akademia Techniczno Humanistyczna
w Bielsku - Białej
Wydział Nauk o Materiałach i Środowisku
Kierunek: Budownictwo
Ćwiczenie nr 78
„Wyznaczanie długości fali światła przy
pomocy pierścieni Newtona”
Robert Sikorski
Gr. III
Niestacjonarne
I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA
Wprowadzenie.
Fale świetlne są falami elektromagnetycznymi, które polegają na rozchodzeniu się w czasie i
przestrzeni zmian natężenia pola elektrycznego E i sprzężonego z nim nierozdzielnie pola
magnetycznego B. Wektory E i B są wzajemnie prostopadłe i leżą w płaszczyźnie prostopa-
dłej do kierunku rozchodzenia się fali ( rys. 38.1). Fala elektromagnetyczna jest
falą poprzeczną, a wektorem świetlnym jest wektor elektryczny E.
Okazuje się bowiem, że tylko ten wektor wywołuje na siatkówce oka wrażenia wzrokowe i
działa na emulsję fotograficzną. Drgania magnetyczne fali posiadają w rozważaniach optycz-
nych mniejsze znaczenia. Jeżeli kierunek rozchodzenia się fali obierzemy za oś x, to falę
taką możemy przedstawić jako falę harmoniczną płaską w postaci:
)
sin(
0
kt
t
E
E
gdzie: ω = π /2 T , a k = π /2, E
0
– amplituda natężenia pola elektrycznego E, T – okres fali,
λ - długość fal
Rys. 1. Obraz fali elektromagnetycznej
Światło
Potocznie nazywa się tak widzialną część promieniowania elektromagnetycznego, czyli pro-
mieniowanie widzialne odbierane przez siatkówkę oka ludzkiego np. w określeniu światło-
cień. Precyzyjne ustalenie zakresu długości fal elektromagnetycznych nie jest tutaj możliwe,
gdyż wzrok każdego człowieka charakteryzuje się nieco inną wrażliwością, stąd za wartości
graniczne przyjmuje się maksymalnie 380-780 nm, choć często podaje się mniejsze zakresy
(szczególnie od strony fal najdłuższych) aż do zakresu 400-700 nm.
Rys. 2. Spektrum elektromagnetyczne. Oddzielnie pokazany jest zakres promieniowania widzialnego.
W nauce pojęcie światła jest szersze (używa się pojęcia promieniowanie optyczne), gdyż nie
tylko światło widzialne, ale i sąsiednie zakresy, czyli ultrafiolet i podczerwień można obser-
wować i mierzyć korzystając z podobnego zestawu przyrządów, a wyniki tych badań można
opracowywać korzystając z tych samych praw fizyki.
Więc światło dzielimy na trzy podgrupy: promieniowanie podczerwone o długości od 780nm
do 1mm, światło widzialne o długości od 380 nm do 780 nm oraz promienie ultrafioletowe o
długości od 10 nm do 400 nm.
Promieniowanie podczerwone (inaczej podczerwień) to fale elektromagnetyczne
emitowane samoistnie przez gorące ciała oraz niektóre lampy. Podczerwień wywołuje
największy wzrost temperatury spośród fal elektromagnetycznych wynikający z tego,
że fale o tej długości są najłatwiej absorbowane. Promieniowanie podczerwone wyko-
rzystuje się w analizach chemicznych, lotnictwie, przesyle danych, diatermii, susze-
niu, ogrzewaniu.
Światło widzialne są to fale elektromagnetyczne o długości mieszczącej się w prze-
dziale 380-780nm. Jest to jedyny rodzaj fal elektromagnetycznych obserwowanych za
pomocą ludzkiego oka. Wytwarzane są one przy pomocy lamp wyładowczych i
wszelkiego typu rozżarzonych substancji. Światło widzialne dzieli się w zależności od
długości na różne barwy, natomiast światło białe to superpozycja fal o różnych bar-
wach. Światło widzialne może powodować reakcje chemiczne, np. ciemnienie błony
fotograficznej. Zjawiska związane z propagacją światła widzialnego bada dział fizyki
zwany optyką.
Promieniowaniem ultrafioletowym w skrócie oznaczanym UV nazywamy fale elek-
tromagnetyczne wytwarzane między innymi przy przepływie ładunków elektrycznych
przez zjonizowany gaz umieszczony między dwoma elektrodami. Fale tego rodzaju
emituje także Słońce, jednak tylko niewielka ich część dociera do powierzchni Ziemi,
ponieważ większość traci swą energię na zjonizowanie atomów atmosfery. Te nie-
wielkie ilości docierające do Ziemi odgrywają duże znaczenie dla życia, jednak więk-
sze dawki mogą być szkodliwe. Ultrafiolet odpowiada za takie zjawiska jak fluore-
scencja i fotoluminescencja, np.: w jarzeniówkach, oraz szereg reakcji chemicznych,
np.: brązowienie skóry.
Długości fali światła dla poszczególnych barw światła widzialnego przedstawia poniższa ta-
bela.
Barwa światła λ [nm]
Czerwona
630-780
Pomarańczowa 590-630
Żółta
560-590
Zielona
490-560
Niebieska
440-490
Fioletowa
380-440
WIDMO - rozkład natężenia promieniowania w zależności od jego energii, częstotliwości lub
długości fali.
Widmo dostarcza wielu informacji o źródle danego promieniowania (tzw. widmo emisyjne), a
często i o ośrodku, przez który ono przenikało (tzw. widmo absorpcyjne). Badanie widm róż-
nego rodzaju nosi ogólną nazwę spektroskopii (lub spektrometrii).
Wyróżniamy następujące rodzaje widm:
widmo liniowe - dają poszczególne pierwiastki i obserwujemy go w postaci prążków
widmo pasmowe - tworzą pasma barwne
widmo ciągłe - tworzą kolejne barwy przechodząc jedna w drugą bez przerwy. W
widmie ciągłym możemy wyróżnić następujące barwy : czerwony, pomarańczowy,
żółty, zielony, indygo, niebieski, fiolet. Każda barwa ma inną długość. Na barwę
wstążka rozszczepia się światło białe ( jest ono złożone ze wszystkich barw)
2.MODEL ATOMU WODORU BOHRA
Atom wodoropodobny – atom lub powstały z niego jon, posiadający jeden elektron. Przy-
kładem może być atom wodoru H lub jon helu He
+2
.
Stanowi on układ dla którego można uzyskać dokładne funkcje falowe i energie rozwiązania
bezczasowego równania Schrödingera i opisuje go w sposób dokładny „Model atomu wodoru
Bohra”
Postulaty Bohra:
Elektron porusza się po orbicie kołowej i podlega prawom fizyki klasycznej (równo-
waga zapewniona przez prawo Coulomba i II zasadę dynamiki Newtona). Siła przy-
ciągająca między ładunkiem a jądrem jest równoważona przez siłę odśrodkową.
Zamiast nieskończonej liczby orbit , które dozwolone są z punktu widzenia mechaniki
klasycznej, elektron może poruszać się tylko po takich orbitach, dla których orbitalny
moment pędu L spełnia warunek:
, n= 1,2,3,...
(1)
– kręt orbitalny
Jest to tzw. postulat kwantowy.
Całkowita energia na danej orbicie stacjonarnej jest stała: E=const A zatem
jął, że elektron nie traci energii.
Przy przejsciu elektronu z jednej orbity na drugą atom wysyła promieniowanie.
E2 → E1 < E2
– częstość wyemitowanego
Rys. 3 Schemat poziomów energetycznych w atomie wodoru przewidywanych przez model
Bohra. Przejścia pogrupowane są w serie, z których każda oznaczona jest nazwiskiem bada-
cza (seria Lymana – zakres widma rentgenowskiego, seria Balmera – pierwsza odkryta. za-
kres widzialny, seria Paschena - zakres podczerwieni). Serii może być nieskończenie wiele.
WZÓR RYDBERGA - w fizyce atomowej wzór opisujący wszystkie długości fal w widmie
liniowym wodoru (serie widmowe wodoru), później rozszerzony też na niektóre serie innych
pierwiastków w stanie gazowym.
Został on przedstawiony przez szwedzkiego fizyka Johannesa Rydberga 5 listopada 1888 r.;
w 1908 roku został rozszerzony przez szwajcarskiego fizyka Walthera Ritza.
(2)
w którym:
- długość fali w próżni światła emitowanego przez atom
- stała Rydberga dla wodoru,
i
- liczby całkowite (kolejność orbit)
<
- liczba atomowa, dla wodoru równa 1
3.
ZJAWISKO INTERFERENCJI FAL
Zjawiskiem charakterystycznym dla każdego ruchu falowego jest interferencja.
Interferencja (łac. inter – między + ferre – nieść) polega na nakładaniu się dwóch lub większej
liczby ciągów fal spójnych (koherentnych), tj. takich fal, które mają tę samą częstość drgań i
stałą różnicę faz. Klasycznym doświadczeniem z dziedziny interferencji jest doświadczenie z
dwiema szczelinami, wykonane po raz pierwszy w 1801 roku przez Thomasa Young.
Szczególnym przypadkiem interferencji jest powstawanie tzw. fal stojących. Powstają
one w wyniku nałożenia się fali, np. płaskiej, biegnącej w danym kierunku i fali biegnącej
w kierunku przeciwnym np. odbitej. Równania tych fal możemy zapisać w następującej
postaci;
)
sin(
0
1
kt
t
E
E
,
)
sin(
0
2
kt
t
E
E
Po przekształceniach otrzymujemy, że:
t
x
E
t
kx
E
E
E
sin
2
cos
2
sin
cos
2
0
0
2
1
Fala wypadkowa jest również falą harmoniczną o amplitudzie A = cos kx, gdy cos kx = 0,
wtedy E = 0. Zbiory punktów spełniających ten warunek nazywamy węzłami, natomiast gdy
cos kx = ±1, wówczas amplituda A osiąga wartość maksymalną, a zbiory punktów nazywamy
strzałkami fal stojących. Nazwa – fala stojąca – pochodzi stąd, że przy równych amplitudach
obu fal interferujących nie obserwujemy w polu interferencyjnym ruchu postępowego.
W punkcie, w którym fale spotykają się w tych samych fazach, powstaje maksimum interfe-
rencyjne. Aby zaobserwować maksima i minima interferencyjne, konieczne jest, aby źró-
dła fal były koherentne, czyli miały tę samą fazę, częstotliwość oraz długość. Białe światło
Słońca nie spełnia takiego warunku, dla każdej długości fal składających się na światło białe
wzmocnienie i osłabienie interferencyjne zachodzi w innym miejscu. Doświadczenie Younga
pozwala na obserwację tego zjawiska dla światła białego.
4. INTERFERENCJE W CIENKICH WARSTWACH
DROGĄ OPTYCZNĄ nazywamy iloczyn drogi geometrycznej (czyli drogi przebytej przez
promień światła) i współczynnika załamania światła dla danego ośrodka n.
Interferencja w cienkich płytkach.
Rozważmy światło monochromatyczne o długości
padające pod katem
na cienką prze-
zroczystą warstwę o grubości L i współczynniku załamania n
2
> n
1
Na granicy ośrodków w punkcie A światło ulega zarówno odbiciu, jak i załamaniu. Promień
odbity oznaczony symbolem r
1
biegnie do obserwatora. Promień załamany ulega odbiciu od
dolnej powierzchni warstwy w punkcie B, a następnie odbiciu i załamaniu na górnej po-
wierzchni warstwy w punkcie C. Promień załamany wychodzący z warstwy, oznaczony sym-
bolem r
2
, dociera do obserwatora. Przeprowadzimy uproszczona analizę zagadnienia dla
przypadku małych kątów padania (
0
0
)
Jeśli fale świetlne, reprezentowane przez promienie i r
2
, interferujące ze sobą w oku
obserwatora mają zgodne fazy, wówczas obszar AC na powierzchni warstwy ma dla obserwa-
tora maksymalną jasność. Jeśli natomiast ich fazy są przeciwne, wówczas obszar AC z punktu
widzenia obserwatora będzie ciemny, pomimo że jest on jasno oświetlony! Jeśli różnica faz
obu fal ma wartość pośrednią, wtedy jasność obszaru AC również jest pośrednia.
Różnica faz fal reprezentowanych przez promienie r
1
i r
2
, wynika z 3 przyczyn:
1. Odbicie
2. Różnica dróg przebytych przez obie fale
3. Przechodzenie fal przez ośrodki o różnych współczynnikach załamania
Ad. 1. Odbicie od ośrodka o większym współczynniku załamania powoduje zmianę fazy fali
świetlnej na przeciwną, co odpowiada ½ długości fali, odbicie od ośrodka o mniejszym
współczynniku załamania nie zmienia fazy fali świetlnej. Fala reprezentowana przez pro-
mień r
1
odbijając się w punkcie A zmienia fazę na przeciwną, natomiast odbicie od dolnej
powierzchni warstwy w punkcie B nie zmienia fazy fali związanej z promieniem r
2
.
Ad. 2. Droga promienia r
2
jest dłuższa ze względu na dwukrotne przejście przez warstwę. Dla
małych kątów padania
0
0
różnica dróg przebytych przez obie fale wynosi w przybli-
żeniu 2L
Ad. 3. Zgodnie z równaniem (1) długość fali związanej z promieniem r
2
wewnątrz warstwy
wynosi
/n
2
.
Podsumowując:
Minimum interferencyjne (ciemny obszar AC) odpowiada sytuacji gdy:
2
2
n
m
L
, gdzie
m
1, 2 ...
Natomiast maksimum interferencyjne (jasny obszar AC) określa warunek
2
2
1
2
n
m
L
, gdzie
,
0
m
1, 2 ...
A więc skutek interferencji będzie zależał od cech warstwy (jej grubości oraz współczynnika
załamania) oraz od długości fali padającego światła.
Z całkiem wyjątkową sytuacja mamy do czynienia wtedy, gdy
L
. W takim przy-
padku różnica faz miedzy falami r
1
i r
2
, wywołana jest jedynie przez odbicie, zatem niezależ-
nie od długości fali padającego światła następuje interferencja destruktywna i warstwa pozo-
staje ciemna.
Jeśli natomiast wiązka padającego światła zawiera różne długości fali (np., gdy jest to
światło białe) następuje selektywne wygaszanie i wzmacnianie niektórych długości fali, wów-
czas odcień powierzchni warstwy zmienia się wraz z kierunkiem jej oglądania (opalizuje).
Tego rodzaju efekt możemy zauważyć obserwując skrzydła motyla, bańki mydlane lub rozla-
ne plamy oleju.
5. PIERŚCIENIE NEWTONA
Pierścienie Newtona powstają w wyniku interferencji fal świetlnych 1’ i 1’’ w ukła-
dzie optycznym przedstawionym na Rys.5. Składa się on z soczewki płasko-wypukłej i
szklanej płytki równoległościennej. Układ oświetlany jest światłem o określonej dłu-
gości fali λ padającym prostopadle na płaską powierzchnię soczewki. Wskazane na ry-
sunku promienie 1’ i 1’’ odbite odpowiednio od powierzchni sferycznej soczewki i od po-
wierzchni płytki szklanej są przesunięte w fazie o kąt fazowy ∆φ, zależny od różnicy
przebywanych dróg optycznych oraz zmianę fazy drgań na granicy ośrodków o π, po-
wstałą przy odbiciu promienia 1’’ na granicy z ośrodkiem optycznie gęstszym:
n
s
s
)
(
2
1
2
e
2
2
gdzie : e – grubość warstwy powietrza pomiędzy soczewką a płytką
2e = (s
2
– s
2
) - różnica dróg geometrycznych,
n – współczynnik załamania światła dla ośrodka, w którym światło przebyło
określoną drogę geometryczną ( n≈1 dla powietrza).
Zgodnie z ogólnymi warunkami powstawania maksimów i minimów interferencyj-
nych różnica faz musi być równa odpowiednio:
2
m
,
)
1
2
(
m
Spełnienie dla promieni 1’ i 1’’ warunków w y r a ż o n y c h przez równania: (3), (4) i
(5) powoduje powstanie układu jasnych i ciemnych prążków interferencyjnych w po-
staci współśrodkowych pierścieni nazywanych pierścieniami Newtona, zilustrowanych po
prawej stronie na Rys.5.
Rys.5 Geometria biegu promieni świetlnych przy powstawaniu pierścieni Newtona.
Dla jasnych i ciemnych pierścieni, tj. maksimów i minimów interferencyjnych spełnione są
w tym przypadku odpowiednio równania:
2
2
2
m
e
,
)
1
2
(
2
2
m
e
Ostatecznie jasne i ciemne pierścienie występują gdy dla różnicy dróg geometrycznych
2e spełnione są następujące warunki:
2
)
1
2
(
2
m
e
,
m
e
2
Różnica dróg 2e można w prosty sposób wyrazić przy pomocy promienia krzywzny
soczewki (R) i promienia m-tego pierścienia (r
m
). Z rysunku (5) wynika bowiem, że:
2
2
2
)
(
m
r
e
R
R
Jeśli promień krzywizny soczewki jest znacznie większy od grubości warstwy powie-
trza pomiędzy soczewką i płytką : R >> e, to równanie (10) można zapisać w przybliżonej
postaci:
R
r
e
m
2
2
W rezultacie z równań (9) i (10) wynika, że kwadraty promieni ciemnych pierścieni są
proporcjonalne do kolejnych liczb naturalnych:
Rm
r
m
2
Analogiczna zaleŜność dla średnic d
m
ciemnych pierścieni ( d
m
= 2 r
m
) ma postać:
Rm
d
m
4
2
6. WYPROWADZENIE WZORÓW OKREŚLAJACYCH BŁĄD BEZWZGLEDNY
DLA WYZNACZANIA DŁUGOŚCI FALI ŚWIATŁA PRZY POMOCY PIERŚCIENI
NEWTONA
a
a
R
R
a
a
R
R
II. PRZEBIEG ĆWICZENIA
W skład stanowiska do przeprowadzenia ćwiczenia wchodzą:
1) mikroskop z przesuwnym stolikiem i czujnikiem do pomiaru przesuwu wzdłużnego,
2) układ złożony z soczewki, szklanej płytki płasko-równoległej i płytki światłodzielącej,
3) lampa sodowa.
Światło z lampy sodowej pada na płytkę światłodzielącą, pełniącą rolę zwierciadła półprze-
źroczystego, ustawionego pod kątem 45° do osi układu, odbija się od niej i pada prostopadle
na soczewkę. Część tej wiązki odbija się od dolnej powierzchni soczewki, a część przenika
przez cienką warstwę powietrza i odbija od górnej powierzchni płytki szklanej.
Nakładające się promienie odbite tworzą falę interferencyjną wpadającą do obiektywu mikro-
skopu. Dzięki zmieniającej się radialnie różnicy dróg optycznych nakładających się promieni,
obserwujemy obraz interferencyjny w postaci pierścieni.
Stolik mikroskopu wraz ze znajdującym się na nim obserwowanym obiektem można za po-
mocą odpowiednich pokręteł przesuwać w dwu prostopadłych do siebie kierunkach, co po-
zwala ustawić w centrum widzenia dowolny fragment oglądanego obrazu.
W celu dokładniejszego określenia położenia stolika, do jego nieruchomej części przytwier-
dza się czujnik zegarowy, którego nóżka wciskana jest przez część ruchomą, co pozwala od-
czytać położenie z dokładnością do 0,01 mm.
III. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW
1. Tabela 1. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla pierwszej serii pomiarów
Promień krzywizny soczewki:
R=0,120±0.001 [m]
m
d
m
[mm]
d
m
2
[mm
2
]
(regresja)
1
0,66
0,44
2
0,77
0,78
3
1,11
1,12
4
1,18
1,46
5
1,39
1,8
6
1,51
2,14
7
1,57
2,48
8
1,65
2,82
9
1,77
3,16
10
1,86
3,5
a = 0,34 ± 0,01 [mm
2
]
b = 0,10 ± 0,08 [mm
2
]
λ = 708 ± 27 [nm]
1) Tworzymy wykres przedstawiający wzrost kwadratu średnicy pierścieni Newtona w zależ-
ności od kolejnych liczb naturalnych m (załącznik nr 1)
2) Obliczamy dla m równego: 3 i 8 wartości teoretyczne kwadratów średnic pierścieni przy
pomocy wyznaczonych współczynników prostej regresji ze wzoru:
b
am
d
m
2
3) Parametry prostej regresji wynoszą:
a = 0,34 mm
2
b = 0,10 mm
2
a = 0,01 mm
2
b = 0,08 mm
2
4) Punkty teoretyczne dla m=3 i m=8 wynoszą odpowiednio:
(załącznik nr 1)
Dla m=3 :
Dla m=8 :
d
m
2
= 0,34 · 3 + 0,10
d
m
2
= 0,34 · 8 + 0,10
d
m
2
=1,12 mm
2
d
m
2
= 2,82 mm
2
5) Prosta regresji przechodząca przez naniesione punkty teoretyczne (załącznik nr 1)
6) Obliczenie długości fali λ żółtej linii światła lampy sodowej oraz błedu bezwzględnego Δλ.
Długość fali świetlnej wynosi:
=
a
4R
Promień krzywizny soczewki wynosi:
R = 0,120
0,001 m = 120
1 mm
nm
708
mm
000708
,
0
mm
mm
120
4
0,34
2
Obliczenie błędu pomiaru.
R
R
a
a
nm
708
120
1
0,34
01
,
0
26,90
nm
708
038
,
0
nm
27
Ostatecznie długość fali świetlnej wynosi: 708
27 nm
7) Wyniki obliczeń λ i Δλ zestawione zostały w Tabeli 1.
8) Obliczenie błędu względnego oszacowanej precyzji wyznaczenia długości fali.
%
100
%
100
708
27
4 %
9) Oszacowanie względnego odchylenia pomiędzy wyznaczona długością fali λ światła żół-
tego lampy sodowej, a wartością tablicową λ
t
= 589 nm dla żółtej linii promieniowania
świetlnego sodu.
%
100
t
t
t
%
20
t
%
100
589
589
708
t
1. Tabela 2. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla drugiej serii pomiarów
Promień krzywizny soczewki:
R=0,120±0.001 [m]
m
X [mm]
Y [mm]
d
m
[mm]
d
m
2
[mm
2
]
1
0,82
1,28
0,46
0,10
2
0,73
1,42
0,69
0,37
3
0,64
1,49
0,85
0,64
4
0,57
1,56
0,99
0,91
5
0,53
1,63
1,1
1,18
6
0,51
1,7
1,19
1,45
7
0,47
1,74
1,27
1,72
8
0,42
1,78
1,36
1,99
9
0,38
1,82
1,44
2,26
10
0,34
1,89
1,55
2,53
11
0,31
1,9
1,59
2,80
12
0,26
1,95
1,69
3,07
13
0,19
1,98
1,79
3,34
14
0,13
2,01
1,88
3,61
15
0,07
2,05
1,98
3,88
16
0
2,09
2,09
4,15
a = 0,27 ± 0,006 [mm
2
]
b = - 0,17 ± 0,06 [mm
2
]
λ = 582 ± 17 [nm]
1) Tworzymy wykres przedstawiający wzrost kwadratu średnicy pierścieni Newtona w zależ-
ności od kolejnych liczb naturalnych m (załącznik nr. 2)
2) Obliczamy dla m równego: 3 i 12 wartości teoretyczne kwadratów średnic pierścieni
wyznaczonych za pomocą współczynników prostej regresji ze wzoru:
b
am
d
m
2
Parametry prostej regresji wynoszą:
a = 0,27 mm
2
b = - 0,17mm
2
a = 0,006 mm
2
b = 0,06 mm
2
3) Punkty teoretyczne dla m=3 i m=8 wynoszą odpowiednio:
(załącznik nr 1)
Dla m = 3:
Dla m=12:
d
m
2
= 0,27 ·3 – 0,17
d
m
2
= 0,27 · 12 – 0,17
d
m
2
= 0,64 mm
2
d
m
2
= 3,07 mm
2
4) Prosta regresji przechodząca przez naniesione punkty teoretyczne (załącznik nr. 2)
5) Obliczenie długości fali λ żółtej linii światła lampy sodowej oraz błedu bezwzględnego Δλ.
Długość fali świetlnej wynosi:
=
a
4R
,
dla R = 0,120
0,001 m = 120
1 mm, mamy:
nm
563
mm
0005625
,
0
mm
mm
120
4
0,27
2
6) Obliczenie błędu pomiaru.
R
R
a
a
nm
17
nm
563
03
,
0
nm
563
120
1
0,27
10
6
3
Ostatecznie długość fali świetlnej wynosi: 563
17 nm
7) Wyniki obliczeń λ i Δλ zestawione zostały w Tabeli 2.
8) Obliczenie błędu względnego oszacowanej precyzji wyznaczenia długości fali.
%
100
563
17
%
100
3 %
9) Oszacowanie względnego odchylenia pomiędzy wyznaczona długością fali λ światła żół-
tego lampy sodowej, a wartością tablicową λ
t
= 589 nm dla żółtej linii promieniowania
świetlnego sodu.
%
5
%
100
589
589
563
%
100
t
t
t
IV WNIOSKI
W pierwszej serii pomiarów uzyskano wynik długości fali dla światła emitowanego przez
atomy sodu wynoszący: λ = 708 nm. Jest on niezgodny z wartością tabelaryczną, która wy-
nosi: λ = 589 nm. Pomimo bardzo starannego przeprowadzenia pomiarów, różnica w stosun-
ku do wartości tablicowej wynosi 20%.
Wynik drugiego pomiaru wynosi: 563
17 nm i jest on bliższy wartości tablicowej i różnica
wynosi 5%.
Więc można stwierdzić, że różnica w stosunku do wartości tabelarycznej wynika z innych
przyczyn, a mianowicie w trakcie pomiarów zauważono, iż lekkie szturchnięcie stołem lub
statywem mikroskopu lub kroki przechodzących w pobliżu osób, może silnie oddziaływać na
położenie soczewki płasko-wypukłej. Niewątpliwie jest to jedna z przyczyn pojawienia się
błędów pomiarowych.
Duży wpływ mógł mieć zły odczyt wskazań przyrządów pomiarowych spowodowany niedo-
skonałością zmysłu wzroku obserwatora oraz zbyt małym powiększeniem obserwowanych
pierścieni.