ГАПОУ РК «Сортавальский колледж»
ИНСТРУКЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
По дисциплине
«ФИЗИКА»
ТЕМА: ЛР № 12 «Определение длины световой волны»
Обучающийся должен уметь:
- работать с дифракционной решёткой;
- собирать измерительную установку;
- измерять расстояние а 
и а 
от центра щели до красного и фиолетового краёв спектра 1 – го порядка;
- определять длину световой волны для красного и фиолетового цветов с использованием формулы:
- сравнивать полученные результаты с табличными значениями длин волн красного и фиолетового цвета и делать вывод о причине возможного их несовпадения.
Норма времени: - 2 часа.
Оснащение рабочего места (оборудование для лабораторной работы):
1. прибор для определения длины световой волны;
2. дифракционная решётка;
3. лампа накаливания;
4. калькулятор.
Литература: учебник «Физика» автор: С.В. Громов, стр. 270.
Цель работы:
Определить длину световой волны.
Техника безопасности:
1. Соблюдать тишину при выполнении работы;
2. Правильно пользоваться предложенным оборудованием.
Вопросы к допуску:
1. Какое физическое явление называется дифракцией?
2. Что называется дифракционной решёткой?
3. Что называется периодом дифракционной решётки?
4. Что такое угол дифракции?
5. Какую естественную дифракционную решётку имеет каждый человек?
6. Для чего можно применить дифракционную решётку?
Теоретические сведения:
Параллельный пучок света, проходя через дифракционную решётку, вследствие дифракции за решёткой, распространяется по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интерференционную картину. Максимумы света наблюдаются в точках экрана, для которых выполняется условие 
, где Δ – разность хода волн, λ – длина световой волны, k – номер максимума. Центральный максимум называют нулевым; для него Δ =0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших порядков.
|
|
Условие возникновения максимума можно записать иначе: kλ=dsinφ.
Здесь d - период дифракционной решётки, φ – угол, под которым виден световой максимум (угол дифракции). Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них можно принять sinφ = tgφ, а tgφ = 
В данной работе эту формулу используют для вычисления длины световой волны.
Положение световых максимумов зависит от длины волны монохроматического света: чем больше длина волны, тем дальше максимум от нулевого.
 |
a
d
φ 
0
дифракционная решётка экран
Белый свет по составу сложный. Нулевой максимум для него - белая полоса, а максимумы высших порядков представляют собой набор семи цветных полос, совокупность которых называют спектром соответственно 1 –го, 2 – го, и т.д. порядка.
Получить дифракционный спектр можно, используя прибор для определения длины световой волны.
к ф 
ф к
 |
экран
 |
φ
--------------------------
дифракционная решётка
Табличное значение длин волн:
Для красного света λ = 
м.
Для фиолетового света λ = 
м.
Порядок выполнения работы:
1. Собрать измерительную установку, установив экран со щелью на расстоянии 
см от решётки, укреплённой в держателе. Это расстояние определяется с помощью линейки.
|
|
2. Рассматривая освещённую лампой щель в экране через дифракционную решётку, измерить расстояния а и а справа и слева от центра щели до красного и фиолетового краёв спектра 1 – го порядка.
3. Найти среднее значение результатов измерения для длины волны красного света: 
.
4. Проделать то же самое для фиолетового света.
5. Вычислить длину волны для красного (λ ) и фиолетового (λ ) света.
6. Занести в таблицу результаты измерений.
7. Для спектра 1 – го порядка k=1.
8. Период дифракционной решётки d = 
м.
9. Сравнить полученные результаты с табличными значениями и сделать вывод о причине совпадения или различия полученных результатов.
Таблица измерений:
| 
| 
| 
| 
| 
| λ
| λ
|
| 0,044 | 0,045 | 0,023 | 0,024 |
Рабочие формулы:
к=1
d=10-5м
l=0,5 м
Контрольные вопросы:
1. На поверхности грампластинки, рассматриваемой под небольшим углом, видны цветные полосы. Как объяснить это явление?
2. Если, прищурив глаз, смотреть на нить лампочки накаливания, то нить окажется окаймлённой светлыми бликами. Почему?
3. При изготовлении искусственных перламутровых пуговиц на их поверхность наносится мельчайшая штриховка. Почему после такой обработки пуговица имеет радужную окраску?
4. Почему частицы размером 0,3 мкм нельзя увидеть с помощью оптического микроскопа?
5. Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина, плавающем на поверхности воды?
6. Почему крылья стрекоз имеют радужную окраску?
7. Вода освещена красным светом. Какой свет видит человек, открывший глаза под водой?
|
|
8. Почему для запрещающих сигналов на транспорте принят красный цвет?
9. Какими будут казаться красные буквы, если их рассматривать через зелёное стекло?
10. Через призму смотрят на большую белую стену. Будет ли эта стена окрашена в цвета спектра?
11. Почему с помощью оптического микроскопа нельзя увидеть атом?
12. Каким будет казаться цвет листьев, если смотреть на них сквозь красный светофильтр? Зелёный светофильтр?
13. Почему вокруг Земли существует голубой небосвод?
Преподаватель: Ермолаева О.И.