Scheda 4: misura della lunghezza d`onda di luce colorata

SCHEDA DI LABORATORIO n° 7 -versione studente
Diffrazione 4-Misura della lunghezza d’onda della luce di diverso colore tramite reticolo
AVVERTENZA: EVITATE ASSOLUTAMENTE DI ESSERE COLPITI DAL RAGGIO LASER
DIRETTAMENTE NEGLI OCCHI. STATE ATTENTI ANCHE AI POSSIBILI RAGGI
RIFLESSI!!!!!!
RICORDATEVI CHE ALTRI STANNO LAVORANDO ATTORNO A VOI PERCIO’
MANEGGIATE LA SORGENTE LASER CON ESTREMA PRECAUZIONE.
• Obiettivo:
Sul banco di lavoro avete a vostra disposizione un reticolo da 300 righe per mm, alcuni LED colorati ed
un dispositivo che permette di alimentarli con una corrente da circa 30 mA. Di quest’ultimo non si fornisce
lo schema di funzionamento non essendo rilevante ai fini dell’esperimento. In pratica il dispositivo per voi
sarà una black box.
Reticolo da 300 righe per mm = si tratta di una serie di righe parallele sottilissime poste a distanza tale l
da essercene 300 in ogni mm; tale distanza è detta passo del reticolo.
Nel nostro caso quindi il passo è pari a …………..*
Lo scopo dell’esperienza proposta è quello di calcolare grazie al fenomeno della diffrazione la
lunghezza d’onda λ della luce di diverso colore emessa dai LED confrontando poi tali valori con
quelli standard (vedi spettro elettromagnetico: zona del visibile).
•
Annotate il materiale utilizzato e disegnate lo schema del dispositivo.
Osservazioni qualitative :
• Traguardate attraverso il reticolo
mantenuto fermo ad una distanza
prefissata dal LED.
Osserverete la figura di diffrazione
formarsi in lontananza, praticamente
sul piano del LED stesso. Un righello
opportunamente posizionato sotto il
LED vi permetterà di misurare la
distanza tra i punti della figura di
diffrazione (massimo centrale e primo
massimo successivo).
• a)Confrontate le figure di diffrazione create dai LED di diverso colore. Cosa cambia?
• b)Ciò che notate è coerente con la legge della diffrazione? (λ=d*w/L)
Analisi quantitativa :
•
Calcolate λ utilizzando la legge della diffrazione. d = passo del reticolo = ………….*
Valutate l’errore su λ con la legge di propagazione degli errori.
Colore luce
L = distanza ledreticolo
…………..±……….
w =distanza tra
primo e secondo
minimo
…………..±……….
λ=lunghezza d’onda
Errore su λ
Metodo alternativo: Ripetete più volte per ciascun colore la misura di L e w ed il calcolo di λ.
Calcolate media e semidispersione.
Qual è l’errore associato a λ ? Confrontatelo con quello ricavato col metodo precedente.
Usate una tabella per raccogliere i dati (vedi retro)
.
Colore luce
verde 1^ misura
2^misura
3^misura
…..
rosso
1^ misura
2^misura
L = distanza ledreticolo
w =distanza tra
primo e secondo
minimo
λ=lunghezza
d’onda
Media =
Semidispersione =
Media =
Semidispersione =
Osservazioni ulteriori:
• Confrontate i risultati ottenuti per λ con i valori standard dello spettro elettromagnetico e
valutate l’errore relativo percentuale da voi commesso.
• A cosa sono dovuti gli errori maggiori? Come è possibile minimizzarli?
Riordinate schizzi, appunti, tabelle, calcoli etc. e stendete una relazione chiara e dettagliata
sull’esperienza svolta. Inserite anche i disegni e le eventuali fotografie.