Měřící potřeby
· helium-neonový laser
· měrná obdélníková štěrbina
· stínítko s měřítkem
Obecná část
Dopadá-li na úzkou štěrbinu šířky d rovinná monochromatická vlna, nastane ohyb. Na stínítku pak pozorujeme světlé proužky oddělené minimy intenzity záření, pro něž platí: , kde je vlnová délka dopadajícího světla, je úhel, pod kterým pozorujeme minimum, . Za předpokladu, že difrakční obraz je symetrický vzhledem k počátku 0 , určíme polohu měřením a . Potom platí . Pro chybu tedy platí .
Polohu minima lze též stanovit výpočtem ze vztahu: , kde a je vzdálenost štěrbiny od stínítka. Pro chybu platí: .
Postup měření
Měření se provádí na helium-neonovém laseru. Je zdrojem monochromatického záření o vlnové délce . Štěrbina má plynule nastavitelnou šířku s přesností 0.01mm. Polohy minim na stínítku odečítáme měřítkem s noniem s přesností 0.1mm a zapisujeme do tabulky. Měříme tři polohy minim pro různá nastavení štěrbiny a vzdálenosti stínítka. Polohu minim spočteme jak z naměřených hodnot, tak teoreticky. Výsledky zapíšeme a srovnáme.
Výpočet pomocí hodnot na stínítku
(chyba všech měření je konstantní)
Výpočet pomocí vzdálenosti a šířky štěrbiny
Dosazení do tabulek
Všechny hodnoty v tabulkách jsou uváděné v milimetrech.
· d = 0.10mm
· a = 0,70mm
vzdálenost minim měřené vypočtené
k l+k l-k Xk dx xk dxk
1 20,30 19,38 0,46 0,04 4,4 0,2
2 20,69 18,83 0,93 0,04 8,8 0,4
3 21,15 18,37 1,39 0,04 13,3 0,7
4 21,64 17,89 1,88 0,04 17,8 0,9
· a = 0.70m
· d = 0.15mm
vzdálenost minim měřené vypočtené
k l+k l-k Xk dx xk dxk
1 20,12 19,46 0,52 0.04 3,4 0,1
2 20,38 19,14 0,62 0.04 6,8 0,2
3 20,72 18,86 0,93 0.04 10,2 0,3
4 21,10 18,55 1,13 0.04 13,6 0,5
· a = 0.70m
· d = 0.20mm
vzdálenost minim Měřené Vypočtené
k l+k l-k xk dx xk dxk
1 20,00 19,54 0,23 0.04 2,2 0,1
2 20,24 19,32 0,46 0.04 4,4 0,1
3 20,47 19,09 0,69 0.04 6,6 0,2
4 20,70 18,86 0,92 0.04 8,9 0,2
Závěr
Z tabulek vyplývá, že naměřené hodnoty přibližně odpovídají hodnotám vypočteným. Chyby byly způsobeny nepřesností měření a nedokonalými přístroji.
ZČU KATEDRA FYZIKY STROJNÍ FAKULTY
LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY
JMÉNO Ondřej Gruber DATUM MĚŘENÍ 8.11.
STUD.ROK 2001/2002 ROČNÍK I. DATUM ODEVZDÁNÍ 22.11.
LAB.DVOJICE 2 ČÍSLO KROUŽKU 12 KLASIFIKACE
ČÍSLO ÚLOHY 4 NÁZEV ÚLOHY Fraunhoferův ohyb na štěrbině
24. červenec 2007
3 695×
393 slov
