Zadaní : Určete mřížkovou konstantu pro tři dané mřížky. Teoretický úvod ; Pro zjištěni vlnové délky lze použít difřakčm mřížky, kde využíváme vzorce J ano,. .-,.,, , . ,i„ i = —*-------, kde d je mřížková konstanta (kterou mame určit), k k udává příslušné maximum a úhel k = k ni kde k = 0» 1, 2, 3 ... je příslušný řád maxima. Pro k = 0 je maximum nultého řádu /vzniká ve směru paprsků dopadajících na mřížku/, pro k = 1 je maximum prvního řádu /vzniká souměrně po obou stranách od maxima nultého řádu atd, / -~ viz obr. 16. Obr. 16 Pro vlnovou délku světla pak dostáváme vztah d . sin^k h ni Při známé mřížkové konstantě d změřením úhlu U?. příslušného řádu maxima k můžeme podle vztahu /3/ vypočítat vlnovou délku světla A . Jestliže mřížkovou konstantu neznáme, můžeme ji vypočítat, změříme-Ii úhel přísiuaného maxima k při světle známé vlnové délky. -■ 41 - Pro mřížku vyšetřovaného typu klesá intenzita prošlého světla s rostoucím řádem maxima, takže prošlé světlo je převážně soustředěno do nultého řádu /viz obr. 17/. Dále je pro danou vlnovou délku světla řád maxima Omezen podmínkou ž -A sin ' — 1, tj. < k * x /*/ ''^^Owdllws Obr. 17 -** -3* -2r -* h &M* /wJJDuc^ilwJjbw' 2sr 3r ix Optické mřížky se zhotovují rytím rovnoběžných vrypů do skleněné desky nebo do kovové vrstvy napářené na desku. V poslední době byla do značné dokonalosti vypracována technologie výroby kopií rytých mřížek, které se zhotovují ze speciálních plastických materiálu s následným nanesením kovově vrstvy. Na měřeni úhlů se nejčastěji používá goniometr - viz obr . 18. Skládá se z těchto hlavních částí: kolimátoru, dalekohledu, stolečku a úhloměrné stupnice. - 42 - Obr. 18 Kolimátoř I je trubice, která má na jednom konci štěrbinu š s měnitelnou šířkou a na druhém konci achromatickou spojnou soustavu, štěrbina se nachází v ohniskové rovině čočky. Dalekohled II má Ramsdenův - Gaussův okulär, který je opatřen nitkovým kříženu Dalekohled se může otáčet kolem svislé osy vedené středem podstavce. Společně s dalekohledem se otáčejí dva noniusy N, pomocí nichž se odečítá poloha dalekohledu na úhlo-měrné stupnici goniometru III. Ve středu goniometru je stoleček S, ha který se upevňuje opticky mřížka W. Stoleček se může otáčet kolem svislé osy i posunovat vertikálním směrem. Umístíme-li před štěrbinu kolimátoru zdroj monochromatického světla, vychází z něj svazek rovnoběžných světelných paprsků, který se zobrazuje v ohniskové rovině objektivu dalekohledu. Současně s obrazem Štěrbiny pozorujeme i nitkový kříž. Před vlastním měřením je nutné správně nastavit dalekohled, kolimétor a optickou mřížku. Oalekohled nasta.víme na nekonečno ■» *3 *: zaostřením na vzdálený předmět. Kolimátoř nastavíme tak, že osvětlíme jeho štěrbinu a její obraz pozorujeme dalekohledem zaostřeným na nekonečno. Polohu štěrbiny pak nastavíme tak, aby její obraz byl co nejostřejší. Postup; 1) štěrbinu kolimátoru osvětlíme zdrojem monochromatického světla jehož vlnovou délku známe /sodíková lampa X * 589,0 nra; 589,6 n« sodíkový dublet/'. Na stoleček upevníme ohybovou mřížku tak, aby vrypy mřížky byly svislé a rovina mřížky byla kolmá na osu kolimátoru. Nastavení mřížky provedeme následovně: dalekohled otočíme tak, aby jeho optická osa byla kolmá na optickou osou kolimátoru. Mřížkou otáčíme tak dlouho, až v dalekohledu vidíme obraz štěrbiny kryjící se se svislým vláknem kříže. Potom mřížku otočíme do polohy kolmé na optickou osu kolimátoru /tj. o 45°/ a sledujeme maximum 0. řádu. Dále přistoupíme k měření 1., resp. 2. maxima. Dalekohled otočíme vpravo do takové polohy, aby vlákno kříže splývalo s maximem prvého řádu /první ohybový obraz/. Příslušnou polohu OČ,, CC! na obou noniusech odečteme a zapíšeme do tabulky. Otočíme dalekohled přes nulovou polohu do opačného směru /vlevo/ a odečítáme jeho polohu, když vlákno kříže splývá s ohybovým obrazem štěrbiny prvého řádu (* střed sodíkového dubletu). Příslušné hodnoty Ot,, (X, odečítáme opět ria obou noniusech a zapíšeme do tabulky. Z naměřených hodnot pak vypočteme úhel příslušející maximu prvního řádu. Totéž provedeme pro maximum druhého řádu. Každé měření provedeme 3x. Z naměřených hodnot určíme pro každé měření mřížkovou konstantu d a její průměrnou hodnotu. 2) Vlnové délky spektrálnich čar rtufové výbojky určíme obdobně, tj. postupně nastavujeme kříž dalekohledu na jednotlivé spektrální čáry I, resp. 2. maxima vlevo i vpravo a určíme úhel odchýlení. Naměřené hodnoty zpracujeme do obdobné tabulky jako v prvé části úiqhy.