OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ MONOCHROMATYCZNEJ - LASER. OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI, Opracowania z Fizyka

Pobierz OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ MONOCHROMATYCZNEJ - LASER. OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI i więcej Opracowania w PDF z Fizyka tylko na Docsity! Data: 05.06.2023 Fizyka OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ MONOCHROMATYCZNEJ - LASER. OPTYKA. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU SIATKOWEGO.(5A, 5B) Cele ćwiczeń: 1) Wyznaczenie długości fali światła monochromatycznego. 2) Wyznaczenie długości fali światła. Widmo rtęci. 1)Aparatura: Laser, zestaw siatek dyfrakcyjnych, ekran. 2)Aparatura: Spektrometr, lampa rtęciowa, zestaw siatek dyfrakcyjnych Częszć teoretyczna: Optyka – to dziedzina nauki zajmująca się badaniem i opisem światła oraz jego zachowań i oddziaływań z materią. Optyka skupia się na badaniu promieniowania elektromagnetycznego, zwłaszcza w zakresie widzialnym dla człowieka, czyli świetle widzialnym. Lazer (ang. laser) – to urządzenie generujące skoncentrowane, spójne i zwykle monochromatyczne światło o właściwościach fal elektromagnetycznych. Nazwa "laser" to akronim od angielskiego terminu "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (wzmacnianie światła przez stymulowane emisje promieniowania). Dyfrakcja – to zjawisko, w którym fala przechodząca przez szczelinę lub napotykająca na przeszkodę o krawędziach zaczyna rozchodzić się i zakrzywiać wokół tych przeszkód. W wyniku dyfrakcji fala rozprzestrzenia się w różnych kierunkach, tworząc charakterystyczne wzory interferencyjne. Dyfrakcja jest szczególnie zauważalna, gdy rozmiar szczeliny lub przeszkody jest porównywalny lub mniejszy od długości fali. Przykładem dyfrakcji jest zgięcie światła wokół krawędzi drzwi lub widoczne zniekształcenie fali dźwiękowej przechodzącej przez otwór. Spektrometr – to urządzenie służące do analizy widma świetlnego. Pozwala on na rozdzielenie światła na składowe o różnych długościach fal lub różnych energiach i zarejestrowanie ich intensywności. Budowa i zasada działania spektrometru różni się w zależności od rodzaju spektrometru, ale istnieją pewne podstawowe elementy i ogólne zasady, które można opisać. Źródło światła: Spektrometr wykorzystuje źródło światła, które emituje promieniowanie elektromagnetyczne w określonym zakresie widmowym. Może to być np. lampa rtęciowa, dioda elektroluminescencyjna (LED) lub promieniowanie słoneczne. Monochromator: Monochromator to element, który separuje różne długości fal świetlnych lub różne energie fal. Najczęściej stosowanym typem monochromatora jest siatka dyfrakcyjna lub pryzmat. Siatka dyfrakcyjna rozprasza światło na składowe o różnych długościach fal, podczas gdy pryzmat rozdziela światło na składowe o różnych kątach załamania. Detektor: Detektor rejestruje intensywność światła pochodzącego z monochromatora. Może to być fotodioda, fotokomórka, fotomultiplikator lub inny czuły czujnik światła. Detektor przekształca światło na sygnał elektryczny, który można zarejestrować i analizować. Analiza i rejestracja danych: Dane z detektora są analizowane i rejestrowane przez system komputerowy. Komputer może przetwarzać otrzymane informacje, tworzyć wykresy widmowe, obliczać wartości intensywności, dopasowywać krzywe itp. Po podlączeniu aparatury, robimy pomiary kątów ugięcia (φ) Tabela długości fal najczęściej używanych linii widmowych Wnisoki: 1) Przeprowadzony eksperyment pozwolił nam na dokładny pomiar długości fali świetlnej monochromatycznej za pomocą lasera. Poprzez zastosowanie technik interferometrycznych, byliśmy w stanie precyzyjnie określić wartość długości fali światła emitowanego przez laser. Wyniki eksperymentu potwierdziły, że laser generuje światło o wąskim zakresie długości fal, co wskazuje na jego charakter monochromatyczny. Przeprowadzone pomiary były powtarzalne i dokładne, co świadczy o precyzji metody pomiarowej. Eksperyment dostarczył nam praktycznego doświadczenia i umożliwił zastosowanie teorii optyki w praktyce laboratoryjnej. Pomiar długości fali świetlnej monochromatycznej za pomocą lasera pozwolił nam lepiej poznać i zrozumieć działanie lasera jako źródła światła o ściśle określonej długości fali. 2) Przeprowadzony eksperyment wykorzystujący spektrometr siatkowy umożliwił precyzyjny pomiar długości fali świetlnej dla różnych źródeł światła. Poprzez analizę widma uzyskanego za pomocą spektrometru siatkowego, byliśmy w stanie odczytać wartości długości fal dla poszczególnych składowych świetlnych. Eksperyment potwierdził skuteczność spektrometru siatkowego jako narzędzia do pomiaru długości fali świetlnej. Przeprowadzone pomiary były dokładne i powtarzalne, co potwierdza precyzję tej metody. Pomiar długości fali świetlnej ma duże znaczenie w dziedzinie optyki i nauk przyrodniczych. Dokładna charakteryzacja długości fali pozwala na identyfikację substancji, analizę składu chemicznego próbek oraz badanie oddziaływania światła z materią. Wnioski z tego eksperymentu mogą być wykorzystane w dalszych badaniach i analizach, a także w projektowaniu technologii opartych na zjawiskach optycznych. Pomiar długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego stanowi ważne narzędzie do precyzyjnej charakteryzacji światła i rozwijania innowacyjnych aplikacji optycznych.