Ljusets inteferens

37a655_f185db208e1c40689d753deea7d03aae

LABORATIONSRAPPORT

 

LABORATIONENS TITEL:                      Ljusets interferens
KURS:                                Fysik 2
FÖRFATTARE:              Joe såklart 🙂

 

SAMMANFATTNING:        Laborationen söker sig till att finna svar mellan olika samband vad gäller ljusets interferens. Via 2 försök ska laborationen kasta ljus på vad som händer när en våglängd passerar att skiffer. Försök 1 utgår att ifrån given data och trigonometriska formler bestämma gitterkonstanten. Försök 2 söker sig till att ge kunskap kring ljusvågor för att bestämma den aktuella ljusvågen som används i försöket.

 

 

Ljusets interferens

Syfte

Laborationen syftar till att kasta ljus på ljusets beteende när det får passera ett gitter.

Hypotes

Då vi vet att gittret som används har en skifferkonstant som påverkar ljuset på det sätt att vi ser ett mer våg-liknande beteende så kommer den singulara ljusstrålen som passerar gittret att dela upp sig i olika ordningar. Genom konstatera antalet och mäta avståndet mellan dessa samt avståndet till lasern så kan vi med hjälp av trigonometri ta fram gitterkonstanten. Vi ska med samma princip avgöra vilken våglängd som används i försöket.

Materiel

Laser, dubbel-spalt, gitter, måttband

Utförande

  1. Genom att låta en laser avge ljus mot en skärm 7,57 m bort där ett gitter ställdes emellan skärmen och lasern så konstaterades olika ordningar ifrån ljusmaxima.
  2. I detta försök var istället ljusvågen okänd och av intresse för laborationen. Genom att på samma sätt som försök I ställa en laser som pekade mot en skärm och ett gitter emellan lasern och skärmen notera ordningarna i förhållande till ljusmaxima.

 

Resultat

  1. I detta försök finns DATA som är av vikt att strukturera för tydlighetens skull.

DATA:
Avstånd laser à skärm: 7,57 m
Avstånd 1 ordningen: 12 cm / 2 = 0,06m
Avstånd 2 ordningen: 19,5 cm / 2 = 0,0975 m
λ= 633 nm

I och med att avstånden är från 1 ordningen ifrån maximum till 1 ordningen andra sidan maximum så tar vi avståndet och dividerar med 2 för att få den korrekta längden mellan maximum vilket ger längden på den motstående kateten i vårt sammanhang.

I och med att vi nu har motstående katet (0,06m) samt närliggande katet (7,57m) så är det möjligt att räkna på vinkeln till den första ordningen. TanV=Motstående/närliggande.

Första ordningen Tanv=0,06/7,57=0,45 grader.

Via formeln nedan är det nu möjligt att placera in den framtagna DATAn för och lösa ut d.
Formel: d*sinΘ = nλ à d= λ/sinΘ (I och med att n=1 i just detta försök så stryks den ifrån formeln).

 

Uträkningen blir följande: d= 633*10^-9 / sin(0,45 o)= 8*10^-5 m

  1. II) För att få resultat på ordning 2 så upprepas uträkningen med rådande DATA för försök 2.
    Första ordningen Tanv=0,0975 /7,57=0,74 grader.
    Formel: d*sinΘ = nλ à d= nλ/sinΘ (n=2 i detta sammanhang).
    Uträkning d= 2*633*10^-9 / sin(0,74 o)= 9,8*10^-5 m

 

Resultat försök 2

För att strukturera antecknas den kända DATAn nedan.

DATA:
Avstånd gitter à skärm = 0.77 m
Avstånd ordning 1 = 0,67 m
d=1,65*10^-6 m
I och med att det är ljusvågorna som är av intresse i detta försök så är det möjligt att använda sig av samma formel som användes vid försök 1.
Formel: d*sinΘ = nλ. I detta fall bryts λ ut för att visa ljusets våglängd. Formeln saknar dock sinΘ vilket är möjligt att ta fram genom trigonometriska ekvationer. Tanv= Motstående katet/närliggande katet à (0,67/2)/0,77=23,5o

λ = d*sinΘ à 1,65*10^-6 *sin(23,5 o)=6,59*10^-7 = 659 nm

 

Felkällor, här redogör du för fel som kan finnas i olika stor grad när det gäller mätvärden, beräkningar och utrustning.

Slutsats & Felkällor.

Försök 1)
I och med att två olika gitterkonstanter blev resultatet av uträkningarna i försök 1 finns skäl att anta felkällor. Detta beror troligtvis på att videon inte höll toppkvalitet samt att värdena inte var tillräckligt exakta för att ge ett exakt resultat.

Slutligen kan det noteras att båda försöken visar på sambanden mellan våglängd, gitterkonstant, vinkel och ordning. Via Formeln: d*sinΘ = nλ var det simpelt att undersöka och ta fram DATA av vikt för rapporten. Vi kan även konstatera att olika villkor för formeln ger olika resultat. Då en beräkning använder en gitterkonstant så förstår vi att exempelvis vinkeln ökar ju högre våglängd som används. Detta svarar även på en av frågorna i Uppdrag 2 kring varför olika våglängder av ett ljus bryts olika mycket.

Publicerad av Joe

Hey! Vanlig kille i Svealand som studerar lite ämnen i samband med jobb för att till HT16 fortsätta med högskolestudier. Är varken överambitiös eller avdankad, hamnar där mitt emellan. Thats it!

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com-logga

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: