Optisk gitter: Bestemmelse af bølgelængde og gitterkonstant

Forsøget er todelt, men for begge forsøg gælder den samme teori.

Teori

For et optisk gitter gælder gitterligningen

n??=d?sin?n

hvor n er ordenen, ? er lysets bølgelængde, d er gitterkonstanten, og ?n er afbøjningsvinklen jf. nedenstående skitse.

http://www.matematikfysik.dk/fys/10-x.html#rapporter

Afbøjningsvinklen kan beregnes ved

tan?n=xna

da xn og a danner to kateter i en retvinklet trekant, og ?n er en af vinklerne i trekanten.

Gitterkonstanten d vil nogle gange være oplyst, mens man andre gange får at vide, hvor mange linjer/mm gitteret har. Hvis det sidste er tilfældet, kan man udregne d

d=1antal linjer mm

tan?=x1a??=tan-1x1a

?n=tan-1xna

n??=d?sin?n

?=d?sin ?nn

I. Bestemmelse af bølgelængden for en HeNe-laser

Formålet med forsøget er at bestemme bølgelængden for en HeNe-laser. Dermed kan man få en realistisk idé om, hvor præcist der kan bestemmes størrelser med et optisk gitter og en laser, da bølgelængden for en HeNe-laser er 632,8 nm.

Udførelse

http://academia.hixie.ch/bath/laser/home.html

Laser og optisk gitter stilles op som vist på billedet til højre. Derefter tapes et eller flere stykker papir på væggen, hvor man ser interferensmønstret. Man markerer nu alle de lyse pletter med en spids blyant og noterer, hvilken der er den centrale 0. orden. Derefter måles afstanden a fra gitteret til væggen. Tag papiret ned og mål afstandene fra 0. orden til 1., 2. osv.