Zadání Určete mřížkovou konstantu pro tři dané mřížky. Teoretický úvod : Pro zjištěni vlnové délky lze použít difrakční mřížky, kde využíváme vzorce ä■ sina>,. , • A = —1-, kde d je mnžkova konstanta (kterou mame určit), k k udává příslušné maximum a úhel ( •* k 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. 2.Ř ,1. Ŕ vpravo 0.Ŕ vlevo 1.Ř 2.Ŕ Obr. 16 Pro vlnovou délku světla pak dostáváme vztah d . sin^k 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 k . A -* í d ,inyk Žl, tj. -i" f I t / / / \ \ \ / i \ \ m Obr. 17 -3* -2r -sr 2jr 3t Uw ni Optické mřížky se zhotovují rytím rovnoběžných vrypú do skleněné desky nebo do kovové vrstvy napařené na desku. V poslední době byla do značné dokonalosti vypracována technologie výroby kopií rytých mřížek, které se zhotovují ze speciálních plastických materiálů s následným nanesením kovové vrstvy. Na měření úhlů se nejčastěji používá goniometr - viz obr . 18. Skládá se z těchto hlavních částí: kolimátoru, dalekohledu, stolečku a úhloměrné stupnice. Při známé mřížkové konstantě d změřením úhlu příslušného řádu maxima k můžeme podle vztahu /3/ vypočítat vlnovou délku světla A . Jestliže mřížkovou konstantu neznáme, můžeme ji vypočítat, změřime-li úhel příslušného maxima k při světle známé vlnové délky. - 42 - - 43 - Obr. 18 Kolimátor I je'trubice, která má na jednom konci štěrbinu S 3 měnitelnou šířkou a na druhém konci achromatickou spojnou soustavu. Štěrbina se nachází v ohniskové rovině čočky. Oalekohled II má Ramsdenův - Gaussův okulár, který je opatřen nitkovým křižem. Oalekohled 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, na který se upevňuje optická mřížka M. 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. Současné s obrazem štěrbiny pozorujeme 1 nitkový kříž. Před vlastním měřením je nutné správně nastavit dalekohled, kolimátor a optickou mřížku. Oalekohled nasta.víme na nekonečno zaostřením na vzdálený předmět. Kolimátor 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 i 1) Štěrbinu kolimátoru osvětlíme zdrojem monochromatického světla jehož vlnovou délku 2náme /sodíková lampa X ■ 589,0 ni»? 589,6 nm 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 CXj, CCj na obou noniusech odečteme a zapíšeme do tabulky. Otočíme dalekohled přes nulovou polohu do opačného 3měru /vlevo/ a odečítáme jeho polohu, když vlákno kříže splývá s ohybovým obrazem štěrbiny prvého řádu (* střed sodíkového dubletu). Příslušné hodnoty