Набор дифракционных решеток

Описание:
Набор представляет из себя блок дифракционных решёток в слайд-рамке, включающий четыре решётки с разной плотностью штрихов: 50, 75, 300 и 600 штрихов на миллиметр (штр/мм).

Конструкция:
• Основа: прозрачная пластиковая плёнка, на которой с помощью электронно-лучевой литографии нанесены параллельные штрихи.
• Рама: плёнка вставлена в пластиковую слайд-рамку, которая обеспечивает удобство использования в лабораторных условиях.
• Ориентация штрихов: вертикальная.
• Размеры: 50 × 50 × 3 мм.
• Вес: 30 г.

Характеристики решёток:
1. 50 штр/мм: подходит для демонстрации базовых дифракционных явлений, изучения влияния низкой плотности штрихов на дифракционную картину. Даёт более широкие спектральные полосы.
2. 75 штр/мм: промежуточный вариант между низко- и высокоплотными решётками. Позволяет наблюдать детализацию спектра лучше, чем при 50 штр/мм.
3. 300 штр/мм: высокая плотность штрихов обеспечивает более чёткое разделение спектральных линий. Используется для точных измерений длины волны и исследования спектрального состава.
4. 600 штр/мм: максимальная плотность штрихов в наборе. Даёт наиболее детализированную дифракционную картину, позволяет различать близкие по длине волны спектральные линии. Требует более узкого пучка света для оптимального результата.

Назначение:
Блок дифракционных решёток предназначен для:
• демонстрации дифракционных спектров (разложения света на цвета);
• исследования спектрального состава различных источников света (лампы, лазеры и т. д.);
• изучения влияния периода решётки (количества штрихов на мм) на вид дифракционной картины (ширина и чёткость полос);
• определения длины световой волны с помощью измерения углов дифракции;
• оценки значения постоянной Планка в учебных экспериментах;
• проведения лабораторных работ по волновой оптике в школах и вузах.

Принцип работы:
Когда световой пучок проходит через штрихи решётки, происходит дифракция — свет огибает штрихи и интерферирует, создавая характерную картину из максимумов и минимумов интенсивности. Положение максимумов зависит от длины волны света и периода решётки (d = 1 / количество штрихов на мм).

Применение в экспериментах:
1. Измерение длины волны: по известному периоду решётки и углу дифракции можно рассчитать длину волны света по формуле: λ = d · sin(θ), где λ — длина волны, d — период решётки, θ — угол дифракции.
2. Анализ спектра: сравнение дифракционных картин, полученных с разными решётками, помогает понять, как плотность штрихов влияет на разрешение спектра.
3. Демонстрация законов оптики: наглядное показание явлений интерференции и дифракции, подтверждение принципа Гюйгенса–Френеля.

Особенности
• Универсальность: все четыре решётки объединены в одной рамке, что упрощает смену образцов во время эксперимента.
• Простота использования: подходит для школьных и студенческих лабораторных работ.
• Надёжность: пластиковая конструкция устойчива к механическим воздействиям (в разумных пределах).

Примеры использования
• определение длины волны лазерного излучения;
• анализ спектра излучения люминесцентных ламп;
• сравнение спектров разных источников света (например, лампы накаливания и светодиода);
• учебные демонстрации на уроках физики.
Таким образом, данный набор дифракционных решёток — это компактный и универсальный инструмент для изучения основ волновой оптики и проведения практических экспериментов.