Physikprotokoll LK L1 – Jgh. 12 20.03.2008
Fachlehrer: Herr Bastgen Florian Rhiem
Mitwoch, den 12.03.2008:
In der Doppelstunde am 12.3. haben wir uns mit der Interferenz am Gitter beschäftigt. Wir haben mit der in der letzten Stunde hergeleiteten Gittergleichung k=d*sin() versucht folgende Aufgaben eines Arbeitsblattes zu lösen:
a) Der Abstand der zweiten Linie vom Maximum 0. Ordnung beträgt 137,5mm. Wie man der Literatur entnehmen kann, gehört diese Linie zur Wellenlänge von 405nm. Bestimmen Sie die Gitterkonstante.
b) Bestimmen Sie die Wellenlängen der anderen Linien.
Gegeben waren ein Diagramm des x, Y-Schreibers mit Fototransistor und eine Skizze der Versuchsanordnung:
Aus den Angaben ergibt sich:
d*sin()=1*405nm
<=> d=405nm/sin(arctan(137,5/y))
Wir können d also nicht genau ausrechnen, da uns der Wert für den Abstand zwischen dem Gitter und dem Fototransistor fehlt.
Daher versuchen wir nun die Aufgabe b) zu lösen. für den Abstand d1 haben wir durch Abmessen den Wert 123,2mm erhalten. Dies setzen wir nun in die Gittergleichung ein:
=d*sin()=405nm/sin(arctan(137,5/y))* /sin(arctan(123,2/y)) Da die Arcustangens-Funktion die Sinusfunktion in kleinen Winkel ausgleicht (bis 8° unter 1% Unterschied zwischen Tangens und Sinus; bis 20° unter 10% Unterschied zwischen Tangens und Sinus) und ein Fehler von 1% für uns akzeptabel ist berechnen wir nun, wie groß y bei =8° wäre:
tan(8°)=d/y
<=> y=137,5mm/tan(8°)z1m
y
d y
Hg Lampe
Quarz-
linse Spalt Quarz-
linse Gitter
x, y-Schreiber mit Fototransistor
Verstärker
Wenn wir diesen Wert für y einsetzen, erhalten wir:
=405nm*123,2/137,5z363nm
Die erste Linie des ersten Maximums gehört also zu einer Wellenlänge von 363nm.
