Gitterligningen: Eftervisning af optisk gitter

Formålet med dette forsøg er at eftervise gitterligningen.

Apparatur

Laserpen (bølge længde 532 nm)

2 x Optisk gitter (300 linjer/mm, 600 linjer/mm)

Udførelse

Opstil forsøgsopstillingen, der er vist på figur 1

Figur 1: Forsøgsopstilling

Afmærk de punkter hvor der er konstruktiv interferens. Og noter afstande.

Mål afstanden fra det optiske gitter til overfladen. Der måles i en vinkel på 900 på overfladen.

Teori

Afbøjning i gitter

Figur 2: En bølge bevæger sig igennem gitteret og der dannes ringbølger

ordens afbøjning: Frontbølgen dannes hvor nabobølgerne har samme radius.

ordens afbøjning: Frontbølgen dannes hvor nabobølgerne har en forskel i radius på 1 bølgelængde

2. ordens afbøjning: Frontbølgen dannes hvor to nabobølger har en forskel i radius på 2 bølgelængder.

Betegnelsen for ordnen afhænger af forskellen mellem nabobølgernes radius i bølgelængder.

Gitterligning:

Figur 3: Vilkårlig ordens afbøjning

Ud fra figur 3 kan man se at der er en retvinkel mellem radius og frontbølgen, fordi frontbølgen er en tangent til ringbølgen.

Figur 4: Den retvinklede trekant mellem ringbølgen og frontbølgen

Radius til ringbølgens radius er ordnen ganget med bølgelængden. Så radius er , mens gitter afstanden er d. For at finde vinklen ? bruges sinus.

Konstruktivt interferenspunkt:

Ved afbøjning af lysbølger i et gitter opstår der interferens. Der skelnes mellem konstuktiv og destruktiv interferens.