Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im Stanisław Staszica w Pile |
|||
Instytut Politechniczny |
|||
Pracownia Matematyki, Fizyki i Chemii |
|||
Ćwiczenie nr 1 |
|||
Temat: WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI LASERA PÓŁPRZEWODNIKOWEGO |
|||
ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ |
|||
Rok akademicki: 2010/2011 |
Wykonawcy:
Małgorzata PodgórnaKlocek
Paweł Stróżyński |
Data wykonania ćwiczenia:
13-03-2011 |
Data oddania sprawozdania:
|
Kierunek:MiBM |
|
|
|
Specjalność: |
|
|
|
Studia niestacjonarne |
|
|
|
Nr grupy I |
|
Ocena: |
|
|
|
|
|
UWAGI: |
|||
|
|||
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą pomiaru nieznanej długości fali świetlnej lasera półprzewodnikowego za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Siatka dyfrakcyjna, jest to układ równoległych szczelin o określonej stałej. W naszym wypadku stała siatki wynosi:
Siatka dyfrakcyjna znajduje się w odległości D od ekranu odległość mierzymy przy pomocy miary taśmowej. Następnie ustawiamy laser półprzewodnikowy tak, aby jego światło przechodziło przez siatkę.
Światło padając na siatkę ugina się i na ekranie obserwujemy prążki dyfrakcyjne. Przy pomocy miary taśmowej mierzymy odległość pomiędzy poszczególnymi prążkami.
Znając stałą siatki ze wzoru
Wyznaczamy długość fali dla kolejnych rzędów ugięcia światła lasera. Następnie wyznaczamy średnią długość fali światła lasera. Wyliczamy niepewności pomiarowe. Zestawiamy wyniki.
Obliczenia:
Dla odległości siatki od ekranu D=800 mm
= 
Dla odległości siatki od ekranu D=1500 mm
= 
Dla odległości siatki od ekranu D=2200 mm
= 
Obliczamy średnią z otrzymanych pomiarów:
l.p. |
długość fali [nm] |
odchylenie |
|
|
standardowe |
1 |
685,881 |
20,162977 |
2 |
656,799 |
|
3 |
611,572 |
|
4 |
651,943 |
|
5 |
643,281 |
|
6 |
649,528 |
|
7 |
653,147 |
|
8 |
671,143 |
|
9 |
650,862 |
|
|
652,684 |
20,162777 |
l.p. |
długość fali [nm] |
od.stand. |
1 |
685,881 |
|
2 |
656,799 |
|
3 |
611,572 |
|
średnia |
651,4173333 |
37,4456756 |
1 |
651,943 |
|
2 |
643,281 |
|
3 |
649,528 |
|
średnia |
648,2506667 |
4,47003874 |
1 |
653,147 |
|
2 |
671,143 |
|
3 |
650,862 |
|
średnia |
658,384 |
11,1085268 |
Wyliczenie błędu pomiarowego:
W przypadku wzoru 
błąd przenosi miara taśmowa poprzez pomiar odległości D i X1,X2,X3 oraz stała siatki 
, błąd miary taśmowej wynosi 
oraz
W związku z tym musimy skorzystać z metody wyliczenia błędu pomiarowego przy pomocy różniczki zupełnej:
