Прибор для измерения длины световой волны с набором дифракционных решеток

Прибор для измерения длины световой волны с набором дифракционных решёток

Предназначен для проведения лабораторной работы «Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки» в рамках школьного курса физики. Прибор позволяет наглядно продемонстрировать явление дифракции и интерференции света, а также экспериментально определить длину волны излучения лазера, что делает его важным элементом при изучении волновой оптики.

Назначение:

• Наблюдение дифракционной картины при прохождении света через дифракционную решётку
• Измерение расстояний между дифракционными максимумами

• Расчёт длины световой волны по формуле:

  λ=L⋅nd⋅x​

  где:
  d — период решётки,
  x — расстояние от центрального до n -го максимума,
  L — расстояние от решётки до экрана,
  n — порядок максимума

• Исследование зависимости дифракционной картины от периода решётки
• Сравнение результатов с теоретическими значениями (для красного лазера — около 650 нм)

Комплектация:

1. Оптическая скамья с пазом — 1 шт.
   • Длина не более 35 см — компактная, удобна для использования на ученическом столе
   • Служит основой для крепления всех элементов системы
2. Держатель для дифракционной решётки — 1 шт.
   • Обеспечивает устойчивое и точное позиционирование решётки перпендикулярно лучу
3. Экран с миллиметровой шкалой — 1 шт.
   • Для фиксации и измерения положения дифракционных максимумов
4. Рамка с дифракционными решётками — 1 шт.
   • Содержит решётки с разной плотностью штриховки:
     • 300 штрихов/мм
     • 600 штрихов/мм
   • Позволяет сравнивать дифракционные картины при разных периодах решётки
5. Полупроводниковый лазер (красный, ~650 нм) — 1 шт.
   • Источник когерентного монохроматического света
   • Низкое энергопотребление, безопасен при работе в классе
6. Руководство по эксплуатации — 1 шт.
   • Подробная инструкция на казахском и русском языках
   • Включает схему установки, порядок выполнения работы, расчётные формулы, методические рекомендации и меры безопасности

Принцип работы:

Лазерный луч направляется на дифракционную решётку, где происходит его разложение на несколько интерференционных максимумов, расположенных симметрично относительно центрального пятна. По расстоянию между максимумами, периоду решётки и расстоянию до экрана рассчитывается длина волны света.

Методические темы:

• Дифракция и интерференция света
• Волновые свойства света
• Устройство и применение дифракционной решётки
• Определение длины волны излучения
• Применение лазеров в науке и технике

Преимущества:

• Компактность и удобство сборки — подходит для фронтальных работ
• Высокая точность измерений при правильной настройке
• Наглядность — чётко видимые дифракционные максимумы
• Безопасность — лазер низкой мощности (класс II)
• Двуязычное руководство — соответствует требованиям образовательных учреждений РК

Область применения:

• Школьные кабинеты физики (10–11 классы)
• Лаборатории и STEM-центры
• Подготовка к ЕНТ и научным конкурсам

Прибор для измерения длины световой волны