Gitterligningen: forsøg med laser og optisk gitter

Forsøg udført i samarbejde med Maja Clement og Caroline Fjerbæk Olsen

Gittlerligningen

Formål:

Formålet med denne rapport er at undersøge gitterligningen gennem forskellige forsøg. Under forsøgene bliver gitterligningen anvendt til at kunne bestemme bølgelængen af den brugte laser, samt at kunne beregne sporafstanden på en CD.

Teori:

Der findes flere forskellige former for bølger; de to grundlæggende er longitudinale bølger (længdebølger) og transversale bølger (tværbølger) Under disse, findes der to mere former for bølger; mekaniske bølger, som er bølger der udbredes via et stof eller et medie, og elektronmagnetiske bølger, som er bølger der kan udbredes gennem vakuum - Elektronmagnetiske bølger er transversale.I denne rapport arbejder vi kun med elektronmagnetiske bølger, da vi arbejder med en laser.

Den nedestående illustration viser opbygning omkring en bølge.

En bølgelænge angiver længden fra bølgetop til bølgetop, det angives med tegnet ?. Amplituden angiver en bølges udsving fra ligevægtsposition til bølgetop, eller til bølgedal, og angives med et A..

For at kunne undersøge gitterligningen havde vi en opstilling hvor en laser blev skudt gennem et optisk gitter. Et optisk gitter består af en glasplade med parallelle linjer. Afstanden mellem linjerne er konstant og bliver derfor kaldt gitterkonstanten, d. Da vi sender laseren gennem det optiske gitter, bliver lyset spaltet grundet linjerne i gitteret, dette danner en række af pikker på den væg laseren er rettet imod. Vi antager at det optiske gitter står parallelt væggen og at laseren kastet vinkelret på det optiske gitter. Afstanden mellem gitteret og væggen kaldes for a.