Vlnová délka světla LASERu

Když jsme se žáky třídy 17L SPŠST Panská probrali ohyb světla na optické mřížce a spočítali několik typických úloh, přišel jsem do třídy s dílenským metrem v ruce.

„Rád bych, abychom si tímhle nástrojem změřili vlnovou délku světla,“ říkám s úsměvem.

Žáci se udiveně dívají - před malou chvílí jsme totiž počítali úlohu, v níž jsme si připomněli rozsah vlnových délek lidským okem viditelného světla. A tento rozsah je v řádu stovek nanometrů!

„Chce to nějaký nápad nebo využití fyzikálního jevu,“ pokračuju dále.

Po chvíli žáky napadá, že by bylo možné využít právě ohybu světla na optické mřížce, proměřit vzdálenosti na stínítku zobrazených maxim od nultého maxima a určit vzdálenost mřížky od stínítka. Poté už by nebyl problém vlnovou délku světla dopočítat.

„Laboratorní práci provedeme společně, protokol vypracujete ale každý sám,“ upřesňuji pravidla. Pak se už můžeme pustit do práce.

Tradičně největším problémem je určení vzdálenosti mřížky od stínítka, která je větší než délka použitého dílenského metru. Nechávám ale budoucí techniky, aby si pokud možno poradili sami. Za léta, po která laboratorní práci se žáky děláme, vím, že ke správné vzdálenosti nakonec žáci dojdou. A nebylo tomu jinak ani v této třídě.

Během minuty jsou pak na stínítku, za které poslouží stěna učebny, vyznačena maxima vzniklá ohybem světla LASERu na optické mřížce. Pak proměříme vzdálenosti maxim od nultého maxima a žáci pak doma vypracují protokol.

Na základě dat, která naměřili žáci, jsem si pro kontrolu pomocí software Mathematica protokol zpracoval také. A obě skupiny naměřili velmi přesně hledanou vlnovou délku světla LASERu, která podle výrobce má být 660 nm.

Podobná měření, ve kterých lze pomocí na první pohled velmi hrubého měřidla, ale s využitím vhodného fyzikálního jevu, proměřit velmi malou hodnotu fyzikální veličiny, mám velmi rád.

Průběh měření je zobrazen na fotografiích.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 30. 11. 2019