Fyzika ve 13L

Vlnová délka světla

Během jedněch cvičení z fyziky jsme se žáky třídy 13L SPŠST Panská počítali úlohy na téma ohyb světla. Po několika správně vypočítaných úlohách jsem před žáky předstoupil s obyčejným metrem v ruce a položil otázku: „Co myslíte, bylo by možné s tímto metrem změřit vlnovou délku světla laseru? Mimochodem - v jakých hodnotách se tyto vlnové délky pohybují?“

„Zhruba 400 až 800 nanometrů,“ ozve se správná odpověď ze třídy.

„Fajn,“ souhlasím. „A bylo by tedy možné to změřit metrem?“

„No asi ne,“ přemýšlejí žáci. „Spíš by to šlo dopočítat z toho, co metrem naměříme.“

Souhlasím i s touto myšlenkou a pokračuji dále: „A co tedy budeme metrem měřit?“

„No vzdálenost laseru od stínítka a vzdálenosti maxim.“

„Není podstatná vzdálenost laseru od stínítka, ale jiná vzdálenost,“ upřesňuji.

„No jasně - vzdálenost stínítka od mřížky,“ opravují žáci.

„A jaké vzdálenosti maxim budeme měřit?“ zbývá doladit poslední nepřesnost.

„No vybraného maxima od toho hlavního,“ upřesňují žáci.

„A to poznáme jak?“ neodpustím si otázku.

„Bude nejjasnější.“

Teoreticky máme ujasněno, co budeme měřit, a můžeme se do měření pustit. Aparaturu sestávající z laseru a z mřížky se známým počtem vrypů na jednotku délky jsem sestavil na katedru tak, aby roli stínítka hrála boční stěna učebny fyziky. Rozsvítil jsem laser a první dobrovolník z řad žáků vyznačil měkkou tužkou na stěnu polohy maxim. Označil také polohu hlavního maxima. Žáci se pak střídali v měření jak vzdálenosti mřížky od zdi, tak vzdáleností jednotlivých na stěně vyznačených maxim od hlavního maxima.

Proměřit vzdálenost mřížky od stěny připomínalo v obou skupinách třídy animovaný seriál České televize Pat a mat, ale nakonec se měření podařilo. Měřit vzdálenosti maxim od hlavního maxima bylo snadnější.

Na základě naměřených vzdáleností pak žáci vypočítali vlnovou délku světla laseru, přičemž jimi určená hodnota odpovídala hodnotě udávané výrobcem laseru.

Tak si žáci vyzkoušeli praktické použití ohybu světla v praxi. Stejným postupem analyzují světlo prošlé neznámým prostředím nebo světlo emitované neznámým zdrojem chemikové a astronomové. Ohybem světla totiž získáme výrazně podrobnější informace o složení světla, než získáme např. jen lomem.

Průběh měření je zobrazen na fotografiích.

Autoři fotografií:

Jaroslav Reichl