interferens, gitterspektrometer

Ministampe skrev:

Uppgift:

Carolina vill bestämma våglängden för en laser. Hon kikar först med sin gitterspektrometer mot en natriumlampa och ser brandgula linjer vid avläsningarna 152,7°, 173,1°, 209,3° och 229,7°. Därefter riktar hon spektrometern mot lasern och ser röda linjer vid avläsningarna 149,3°, 171,6°, 210,7° och 233,1°. Vilken är laserns våglängd?

 

Jag förstår att jag ska räkna ut d (gitterkonstanten) mha att veta att natrums λ ungefär =589nm. Men det jag inte förstår är hur jag ska göra med vinklarna? När jag har gjort upgifter med gitterspektromenter har det varit en vinkel åt höger samt en mot vänster, och sedan har jag kunnar räkna ut den mha ex: (vinkel1-vinkel2)/2. 

Som vanligt: Börja med att rita. Lägg upp bilden här.

Smaragdalena skrev:

Ministampe skrev:

Uppgift:

Carolina vill bestämma våglängden för en laser. Hon kikar först med sin gitterspektrometer mot en natriumlampa och ser brandgula linjer vid avläsningarna 152,7°, 173,1°, 209,3° och 229,7°. Därefter riktar hon spektrometern mot lasern och ser röda linjer vid avläsningarna 149,3°, 171,6°, 210,7° och 233,1°. Vilken är laserns våglängd?

 

Jag förstår att jag ska räkna ut d (gitterkonstanten) mha att veta att natrums λ ungefär =589nm. Men det jag inte förstår är hur jag ska göra med vinklarna? När jag har gjort upgifter med gitterspektromenter har det varit en vinkel åt höger samt en mot vänster, och sedan har jag kunnar räkna ut den mha ex: (vinkel1-vinkel2)/2. 

Som vanligt: Börja med att rita. Lägg upp bilden här.

Jag vet inte om jag ritade bilden korrekt, men tänker att det kanske är såhär

Bra ritat!

Vi vet inte var "noll grader" på cirkeln är. Vi vet inte heller vilken ordning det är på de avböjningar vi kan se.

Det vi vet är att

mellan 152.7 och 173.1 är det 20.6 grader
mellan 173.1 och 209.3 är det 36.2 grader

och så vidare.

Kan vi då på något sätt få fram vilka linjer det är vi ser med natriumlampan?

Bubo skrev:

Bra ritat!

Vi vet inte var "noll grader" på cirkeln är. Vi vet inte heller vilken ordning det är på de avböjningar vi kan se.

Det vi vet är att

mellan 152.7 och 173.1 är det 20.6 grader
mellan 173.1 och 209.3 är det 36.2 grader

och så vidare.

Kan vi då på något sätt få fram vilka linjer det är vi ser med natriumlampan?

Jag förstår inte riktigt, menar du med "vilka linjer det är vi ser...", om det är maximi punkter eller minimi punkter vi får fram? Jag vet inte heller vad jag ska göra med vinkel skillnaden. 

Nej, bilden är inte särskilt bra - 180^o borde vara rakt fram, så att du ser två linjer ovanför och två linjer nedanför centralmaximum (som man inte har markerat, man kan inte vara säker på att apparaturen är så bra inställd att den hamnar precis på 180^o). Då ser du att 173,1° och 209,3° är första ordningens linjer och att 152,7° och 229,7° är andra ordningens linjer (siffrorna gäller natriumlinjerna).

Smaragdalena skrev:

Nej, bilden är inte särskilt bra - 180^o borde vara rakt fram, så att du ser två linjer ovanför och två linjer nedanför centralmaximum (som man inte har markerat, man kan inte vara säker på att apparaturen är så bra inställd att den hamnar precis på 180^o). Då ser du att 173,1° och 209,3° är första ordningens linjer och att 152,7° och 229,7° är andra ordningens linjer (siffrorna gäller natriumlinjerna).

Jag förstår faktiskt inte hur jag ska rita upp detta, hur vet du att 173.1 samt 209.3 är första ordningens linjer och att 152.7 och 229.7 är andra ordningens linjer? (Jag har inte fått ett gitterspektrometer förklarat så bra då min lärare var sjukskriven en lång del av fysik 2 kursen och det inte fanns tillgång till vikarie. Och ja, jag har kolllar yt mm.)

180 grader är rakt fram. För övrigt är bilden bra. Om 180 grader är rakt fram så kommer du att få två strålar ovanför och två under "rakt fram".

Smaragdalena skrev:

180 grader är rakt fram. För övrigt är bilden bra. Om 180 grader är rakt fram så kommer du att få två strålar ovanför och två under "rakt fram".

Yes, men jag undrar varför det blir så att två av strålarna hamnar under och två över 180 (som är linjen som jag ritat i blått som går rakt fram, enl det du sa). Och då antar jag att jag kmr beräkna d, genom att ta 173.1-152.7/2?

Och återigen, hur vet du att 173.1 samt 209.3 är första ordningens linjer och att 152.7 och 229.7 är andra ordningens linjer?

Menar du att bilden kommer att se ut så här?

Ja om spektrometern är justerad så att centralmax går rakt fram så blir det som du ritat, men vinklarna ska vara i storleksordning. < 180 i fjärde kvadranten och > 180 i första kvadranten, du har blandat ihop det.

Nu spelar den absoluta vinkeln ingen roll utan man tittar på skillnaden mellan de två linjerna som representerar första ordningen och dom ligger på var sin sida om centralmax,  och dito med andra ordningens linjer. 

Ture skrev:

Ja om spektrometern är justerad så att centralmax går rakt fram så blir det som du ritat, men vinklarna ska vara i storleksordning. < 180 i fjärde kvadranten och > 180 i första kvadranten, du har blandat ihop det.

Nu spelar den absoluta vinkeln ingen roll utan man tittar på skillnaden mellan de två linjerna som representerar första ordningen och dom ligger på var sin sida om centralmax,  och dito med andra ordningens linjer. 

Jag förstår!

tack så mycket