l l' Przy oznaczeniach z rysunku, ró nica dróg optycznych promieni rozproszo- ', gdzie oznacza długo fali wiatła. Otrzymujemy równanie d sin α sinα



Podobne dokumenty
Odgłosy z jaskini (11) Siatka odbiciowa

Optyka geometryczna i falowa

Temat: Funkcje. Własności ogólne. A n n a R a j f u r a, M a t e m a t y k a s e m e s t r 1, W S Z i M w S o c h a c z e w i e 1

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

LXV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

PAKIET MathCad - Część III

LVI OLIMPIADA FIZYCZNA 2006/2007 Zawody II stopnia

BADANIE WŁASNOŚCI FAL ELEKTOMAGNETYCZNYCH

K P K P R K P R D K P R D W

Udoskonalona wentylacja komory suszenia

Świat fizyki powtórzenie

WYKRESY FUNKCJI NA CO DZIEŃ

ZASTOSOWANIE LASERÓW W METROLOGII. - miernictwo, nauka o pomiarach. Obejmuje wszystkie teoretyczne i praktyczne problemy zwi zane z pomiarami.

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

SPEKTROSKOPIA LASEROWA

Temat: Co to jest optymalizacja? Maksymalizacja objętości naczynia prostopadłościennego za pomocą arkusza kalkulacyjngo.

Objaśnienia wartości, przyjętych do Projektu Wieloletniej Prognozy Finansowej Gminy Golina na lata

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Badania radiograficzne rentgenowskie złączy spawanych o różnych grubościach według PN-EN 1435.

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Zadanie 21. Stok narciarski

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZESTAW NR 2 POZIOM ROZSZERZONY. S x 3x y. 1.5 Podanie odpowiedzi: Poszukiwane liczby to : 2, 6, 5.

Rozdział 6. Pakowanie plecaka. 6.1 Postawienie problemu

Cel modelowania neuronów realistycznych biologicznie:

BEZPIECZE STWO PRACY Z LASERAMI

Jan Olek. Uniwersytet Stefana Kardynała Wyszyńskiego. Procesy z Opóźnieniem. J. Olek. Równanie logistyczne. Założenia

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

Eksperyment,,efekt przełomu roku

Wybrane dane demograficzne województwa mazowieckiego w latach

PODSTAWY METROLOGII ĆWICZENIE 4 PRZETWORNIKI AC/CA Międzywydziałowa Szkoła Inżynierii Biomedycznej 2009/2010 SEMESTR 3

Spis zawartości Lp. Str. Zastosowanie Budowa wzmacniacza RS485 Dane techniczne Schemat elektryczny

II. WNIOSKI I UZASADNIENIA: 1. Proponujemy wprowadzić w Rekomendacji nr 6 także rozwiązania dotyczące sytuacji, w których:

UCHWAŁA. SSN Zbigniew Kwaśniewski (przewodniczący) SSN Anna Kozłowska (sprawozdawca) SSN Grzegorz Misiurek

Wyznaczanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia przy pomocy równi pochyłej

8. Zginanie ukośne. 8.1 Podstawowe wiadomości

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

ANALIZA WIDMOWA (dla szkoły średniej) 1. Dane osobowe. 2. Podstawowe informacje BHP. 3. Opis stanowiska pomiarowego. 4. Procedura pomiarowa

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Uchwała z dnia 20 października 2011 r., III CZP 53/11

7. Symulacje komputerowe z wykorzystaniem opracowanych modeli

FOTOMETRYCZNE PRAWO ODLEGŁOŚCI (O9)

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Wtedy wystarczy wybrać właściwego Taga z listy.

14.Rozwiązywanie zadań tekstowych wykorzystujących równania i nierówności kwadratowe.

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

Mapa umiejętności czytania, interpretacji i posługiwania się mapą Polski.

Matematyka dla liceum/funkcja liniowa

Objaśnienia do Wieloletniej Prognozy Finansowej na lata

7. OPRACOWYWANIE DANYCH I PROWADZENIE OBLICZEŃ powtórka

MATERIAŁY DIAGNOSTYCZNE Z MATEMATYKI

4.3. Warunki życia Katarzyna Gorczyca

Postrzeganie reklamy zewnętrznej - badania

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

D FREZOWANIE NAWIERZCHNI ASFALTOWYCH NA ZIMNO 1. WST P MATERIA Y SPRZ T TRANSPORT WYKONANIE ROBÓT...

Tester pilotów 315/433/868 MHz

Tester pilotów 315/433/868 MHz MHz

Metrologia cieplna i przepływowa

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 15, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Ogólna charakterystyka kontraktów terminowych

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI CZERWIEC 2012 POZIOM PODSTAWOWY. Czas pracy: 170 minut. Liczba punktów do uzyskania: 50 WPISUJE ZDAJĄCY

KOOF Szczecin:

Podstawowe działania w rachunku macierzowym

Egzamin maturalny z matematyki Poziom podstawowy ZADANIA ZAMKNI TE. W zadaniach od 1. do 25. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi poprawn odpowied.

CD-W Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego. Cechy i Korzyści. Rysunek 1: Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego

Kurs wyrównawczy dla kandydatów i studentów UTP

KLAUZULE ARBITRAŻOWE

POWIATOWY URZĄD PRACY

Ćwiczenie 5 Hologram gruby

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

PRZEDSIĘBIORSTWO ENERGETYKI CIEPLNEJ I GOSPODARKI WODNO-ŚCIEKOWEJ Sp. z o.o.

USTAWA. z dnia 26 czerwca 1974 r. Kodeks pracy. 1) (tekst jednolity)

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

Uniwersytet Warszawski Organizacja rynku dr Olga Kiuila LEKCJA 12

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

tróżka Źródło:

Standardowe tolerancje wymiarowe

UCHWAŁ A SENATU RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ. z dnia 18 października 2012 r. w sprawie ustawy o zmianie ustawy o podatku dochodowym od osób fizycznych

Matematyka z plusemdla szkoły ponadgimnazjalnej WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE TRZECIEJ LICEUM. KATEGORIA B Uczeń rozumie:

Dokonamy analizy mającej na celu pokazanie czy płeć jest istotnym czynnikiem

2010 W. W. Norton & Company, Inc. Nadwyżka Konsumenta

P 0max. P max. = P max = 0; 9 20 = 18 W. U 2 0max. U 0max = q P 0max = p 18 2 = 6 V. D = T = U 0 = D E ; = 6

SYSTEMY TRANSAKCYJNE (TraderTeam.pl: Rafa Jaworski, Marek Matuszek) Lekcja XXII

Gruntowy wymiennik ciepła PROVENT- GEO

PERSON Kraków

2.Prawo zachowania masy

GEO-SYSTEM Sp. z o.o. GEO-RCiWN Rejestr Cen i Wartości Nieruchomości Podręcznik dla uŝytkowników modułu wyszukiwania danych Warszawa 2007

XIII KONKURS MATEMATYCZNY

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

spektroskopia UV Vis (cz. 2)

VinCent Office. Moduł Drukarki Fiskalnej

OZNACZANIE WAPNIA I MAGNEZU W PRÓBCE WINA METODĄ ATOMOWEJ SPEKTROMETRII ABSORPCYJNEJ Z ATOMIZACJA W PŁOMIENIU

Kurs z matematyki - zadania

Krótkoterminowe planowanie finansowe na przykładzie przedsiębiorstw z branży 42

Transkrypt:

64 FOTON 103, Zima 2008 Ogłosy z jaskini (11) Siatka obiciowa Aam Smólski Tym razem b to raczej oblaski z jaskini. Prze opuszczeniem lwi tkowej piwniczki na Benarskiej postanowiłem przebaa jeszcze raz to, co z uczniami na lekcji wiczyłem w zbytnim po piechu obiciow siatk yfrakcyjn. Niby nic oryginalnego, bo łatwiej obecnie o siatk obiciow w postaci płyty CD ni klasyczn, ze szczelinami. Ale choziło o siatk ustawion nieprostopale o wi zki z lasera. A konkretnie o to, jak zale y poło enie pr ków o k ta paania wi zki. Rozwi my ten problem najpierw teoretycznie. Oto rysunek wóch promieni paaj cych na wie s sienie obijaj ce linie płyty: ' n l l' Przy oznaczeniach z rysunku, ró nica róg optycznych promieni rozproszo- l l', gzie l = sin, nych przez obie linie po k tem wynosi l ' = sin ' (opuszczamy '< 0 ). Rozproszone promienie utworz na oległym ekranie pr ek n-tego rz u, gy l l = n ', gzie oznacza ługo fali wiatła. Otrzymujemy równanie sin sin ' = n. Ostatecznie k t n θ = ', po którym promienie wima n-tego rz u ochylaj si o promieni obitych zgonie z prawem obicia, jest any wzorem θ ± = ± n n arcsin sin.

FOTON 103, Zima 2008 6 Znak minus opowiaa sytuacji ' <, znak plus sytuacji ' >. Warto zauwa y, e te wie sytuacje nie s symetryczne, jak byłoby w przypaku wi zki prostopałej o siatki. Oto wykresy la wiatła z typowego wska nika laserowego oraz płyty CD lub DVD (k ty poano w stopniach): 1 8 80 7 70 6 60 0 4 40 3 30 2 20 1 10 + + DVD CD DVD = 0,78 µm = 0,74µm = 0,66 µm = 0,74µm = 0,66 µm = 1,60 µm 0 0 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 70 7 80 8 90 Ciekawe, e o wietlenie płyty po k tem umo liwia ostrze enie efektów interferencji nawet wtey, gy ługo fali przekracza stał siatki. Najwy szy wykres pokazuje przebieg θ 1 la płyty DVD o wietlonej fal o ługo ci 0,78 m. Oczywi cie la = 0 jest tylko pr ek zerowy, ale przy o wietleniu po k tem powstanie tak e wimo I rz u. Płyty DVD mieni si wszystkimi kolorami t czy, poobnie jak CD. Wykonałem o wiaczenie. Oto wyniki:

66 FOTON 103, Zima 2008 80 7 70 6 60 0 4 40 3 30 2 20 1 10 = 0,68µm DVD CD = 0,74 µm = 1,1 µm = 1,60 µm 0 0 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 70 7 80 8 90 Niepewno punktów pomiarowych wynikaj ca z wielko ci plamki i pomiarów ta m miernicz wynosi około 0, la płyty CD i ok. 1 la płyty DVD. Otrzymane punkty chciałem porówna z przebiegiem krzywej teoretycznej. Szczerze mówi c, nie byłem pewien ługo ci fali mojego laserka. Pomiar za pomoc klasycznej siatki yfrakcyjnej (00 szczelin na milimetr) ał wynik = 0,68 m. Problem w tym, e fabryczna informacja o liczbie szczelin siatki (kupionej w ZamKorze) poana jest bez niepewno ci pomiarowej. Faktycznej stałej tej siatki nie sposób ustali bez wzorcowego lasera, np. helowo-neonowego, la którego ługo fali byłaby o okłanie znana. Nie miałem mo - liwo ci wykonania takiej kalibracji. Przyjmuj c warto ± 0,008. = 2 m jako okłan, otrzymałem la niepewno m Tak e warto la płyt buzi w tpliwo ci. Specyfikacje płyt CD i DVD, jakie znalazłem w internecie, poaj la nich opowienio 1,60 m i 0,74 m. Przyjmuj c = 0,68 m i = 0,74 m otrzymujemy barzo łan zgono z teoretycznym wykresem la DVD. Natomiast = 0,68 m i = 1,60 m la

FOTON 103, Zima 2008 67 CD kompletnie nie pasuje o punktów pomiarowych. A co pasuje? Je li = 0,68 m, to = 1,1 m. Jak jest napraw, nie wiem. Jak Czytelnicy zapewne ostrzegli, nie opowiaam tym razem o lwi tkowych zaaniach, a tylko o ostatnich oblaskach lasera z lwi tkowej piwnicy. Je li ju musi by o zaaniach, to raczej przychozi mi na my l zaanie o- wiaczalne z finału XLIX Olimpiay Fizycznej w roku 2000. Nale ało tam wyznaczy ługo fali wiatła lasera za pomoc linijki (niby logiczne linijka słu y wszak o pomiaru ługo ci). Cała chytro miała polega na tym, by zawonik wpał na pomysł, aby linijk z jej co milimetr poło onymi rysami poziałki wykorzysta jako obiciow siatk yfrakcyjn. Kluczowy fragment wzorcowego rozwi zania, opublikowanego w Fizyce w Szkole, brzmiał: Korzystamy ze wzoru la siatki yfrakcyjnej: sinθ m = m (2) gzie to stała siatki yfrakcyjnej, θ m to k t ugi cia pr ka m-tego rz u, to szukana ługo fali. W konkretnym pomiarze la pierwszego rz u ugi cia m = 1: = 1 mm cos = 1,1 10 4 m, 1 (...) sin = 0,007, a st szukana ługo fali 620 nm. Z powy szego sformułowania omy lamy si, e uzasanieniem ma by efekt pozornego zbli enia si szczelin, gy patrzymy po k tem: cos Był to wtey opiero rugi z reagowanych przeze mnie numerów Fizyki w Szkole. Nic mnie jako nie tkn ło. Oczywi cie takie poej cie jest w ogólno ci całkowicie bł ne. Gyby je zastosowa o płyty CD, to przy parametrach przyj tych na pierwszym naszym wykresie mieliby my: 1 W oryginale k t mierzony był nie o normalnej, ale o linijki, w tym miejscu zatem wyst pował sinus.

68 FOTON 103, Zima 2008 70 6 60 0 4 40 3 30 2 20 1 10 0 0 = 0,66 µm = 1,60 µm bł nie poprawnie 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 70 7 80 8 90 W przypaku linijki, maj cej = 1000 m, oba k ty, obliczony poprawnie i bł nie, s barzo małe, mała jest wi c tak e ich ró nica. Miaroajny jest bł wzgl ny i faktycznie mo e on by w tym wypaku male ki. Dla barzo małych bowiem, i nie za u ych, z obrym przybli eniem: arcsin sin θ arcsin sin sin 1 = = arcsin sin =, cos cos 1 = co jest wzorem wynikaj cym z poej cia bł nego. Jenak jak to bywa z poobnymi przybli eniami, zaczynaj si rozje a przy pewnych warto ciach zmiennej. We wzorcowym rozwi zaniu u yto 84. Oto wykresy, poprawny i bł ny, w okolicach tej warto ci, la poanej jako opowie ługo ci fali = 0,62 m :

FOTON 103, Zima 2008 69 7 6 4 3 = 0,62 µm = 1000 µm bł nie 2 1 poprawnie 79 80 81 82 83 84 8 86 87 88 89 90 Jak wia, wzorcowe o wiaczenie przeprowazono jeszcze w obszarze, gzie oba poej cia aj zgone wyniki, ale zabrakło yskusji i oceny opuszczalno ci przybli enia. Subtelny problem został zbanalizowany.