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Misurare la distanza fra due tracce di un cd-rom utilizzando la figura di diffrazione ottenuta facendo incidere un raggio di luce monocromatica sul.

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Presentazione sul tema: "Misurare la distanza fra due tracce di un cd-rom utilizzando la figura di diffrazione ottenuta facendo incidere un raggio di luce monocromatica sul."— Transcript della presentazione:

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3 Misurare la distanza fra due tracce di un cd-rom utilizzando la figura di diffrazione ottenuta facendo incidere un raggio di luce monocromatica sul cd-rom (reticolo di diffrazione). Un cd-rom Un puntatore laser che genera un fascio sottile di luce monocromatica (di lunghezza donda pari a 670 ± 10 nm) Un righello millimetrato (sensibilità di 0.001 m)

4 il cd-rom è stato ricoperto con nastro adesivo nero, lasciando una striscia di superficie libera di circa 0,01 m di larghezza, in prossimità del bordo del cd-rom in modo da avere le tracce quasi parallele tra loro e al bordo del cd; il cd-rom è stato posto in posizione verticale, la striscia scoperta parallela allo schermo, sul quale si forma limmagine di diffrazione; il puntatore laser è stato posizionato in modo che il raggio colpisca il cd-rom in modo radente, quasi parallelamente alla striscia scoperta; la distanza del cd-rom dallo schermo su cui si forma limmagine di diffrazione è stata scelta per tentativi, in modo di poter osservare una figura di diffrazione ben definita, con frange distanziate.

5 · si fa incidere il raggio di luce sul cd e si misurano le distanze fra il massimo centrale e i massimi di primo ordine della figura di diffrazione ottenuta; · la distanza del cd-rom dallo schermo è stata variata, scegliendo distanze pari a 0,700 ± 0.001 m 0.800 ± 0.001 m 0.900 ± 0.001 m · si misura la distanza dallo schermo (D), la distanza del massimo di 1° ordine dal massimo centrale (y) e la distanza della sorgente di diffrazione (il CD) dal massimo di 1° ordine (B) (ipotenusa del triangolo che ha per cateti D e y); · si calcola il seno dellangolo q tramite la formula sinq = y / B Vedi figura

6 conoscendo la lunghezza donda (l) della luce utilizzata (670 ± 10 nm), si calcola il passo del reticolo (a) (la distanza fra le tracce del cd-rom) che proietta quella figura di diffrazione sulla parete con la formula a = l / sinq Distanza CD dalla parete (m) Incertezza assoluta (m) Distanza 1° massimo di diffrazione (m) Incertezza assoluta (m)Senθ Incertezza assoluta 7,00·10 -1 1·10 -3 3,02·10 -1 1·10 -3 3,96·10 -1 3·10 -3 8,00·10 -1 1·10 -3 3,41·10 -1 1·10 -3 3,92·10 -1 3·10 -3 9,00·10 -1 1·10 -3 3,95·10 -1 1·10 -3 4,02·10 -1 2·10 -3 1,00·10 0 1·10 -3 4,18·10 -1 1·10 -3 3,86·10 -1 2·10 -3

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8 Un massimo della figura di diffrazione si forma ogni volta si sovrappongono con la stessa fase fronti donda riflessi da tracce diverse.figura Affinché la fase delle onde provenienti da A e la fase delle onde provenienti da C siano uguali, la differenza di cammino AB deve essere uguale a una lunghezza donda (o di un multiplo intero di essa se si considerano il II, III… massimo). Sapendo che y e B, AB e a sono lati corrispondenti di triangoli simili, possiamo impostare la seguente proporzione: y / B = AB / a Essendo AB=l (uguale cioè a una lunghezza donda) e y/B=senθ sostituendo nella proporzione precedente otteniamo senθ = l / a dalla quale si può calcolare a, la distanza cioè tra le tracce del CD a = l / senq

9 Il passo del reticolo è risultato essere di 1,67 ± 0,05 nm, come anche il valore fornito dai costruttori è di 1,67 nm. Lunghezza donda della luce utilizzata (m) Incertezza assoluta (m)senθ Incertezz a assoluta Passo del reticolo Incertezz a assoluta Valore medio del passo del reticolo 6,6·10 -7 1·10 -8 3,96·10 - 1 3·10 -3 1,67·10 -6 4·10 -8 6,6·10 -7 1·10 -8 3,92·10 - 1 3·10 -3 1,68·10 -6 4·10 -8 6,6·10 -7 1·10 -8 4,02·10 - 1 2·10 -3 1,64·10 -6 3·10 -8 1,67·10 -6 6,6·10 -7 1·10 -8 3,86·10 - 1 2·10 -3 1,71·10 -6 3·10 -8 ± 5 ·10 -8


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