実験結果
(A)Slit width 2mm (B) Slit width 1mm (C) Slit width 0.5mm
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波長［nm］ |
強度(V) |
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波長［nm］ |
強度(V) |
|
波長［nm］ |
強度(V) |
|
570 |
0.000023 |
|
580 |
0.000012 |
|
585 |
0.000007 |
|
571 |
0.000024 |
|
581 |
0.000016 |
|
586 |
0.000344 |
|
572 |
0.000026 |
|
582 |
0.0001 |
|
587 |
0.000913 |
|
573 |
0.000029 |
|
583 |
0.00061 |
|
588 |
0.0015 |
|
574 |
0.000035 |
|
584 |
0.001099 |
|
589 |
0.001973 |
|
575 |
0.000257 |
|
585 |
0.001705 |
|
590 |
0.00174 |
|
576 |
0.00096 |
|
586 |
0.002303 |
|
591 |
0.001161 |
|
577 |
0.001475 |
|
587 |
0.002967 |
|
592 |
0.00052 |
|
578 |
0.002113 |
|
588 |
0.003485 |
|
593 |
0.000066 |
|
579 |
0.002328 |
|
589 |
0.00387 |
|
594 |
0.000007 |
|
580 |
0.003185 |
|
590 |
0.00388 |
|
|
|
|
581 |
0.003616 |
|
591 |
0.003316 |
|
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|
582 |
0.00429 |
|
592 |
0.00283 |
|
|
|
|
583 |
0.00463 |
|
593 |
0.00215 |
|
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|
584 |
0.005414 |
|
594 |
0.001715 |
|
|
|
|
585 |
0.005865 |
|
595 |
0.001015 |
|
|
|
|
586 |
0.006509 |
|
596 |
0.0004 |
|
|
|
|
587 |
0.007085 |
|
597 |
0.000072 |
|
|
|
|
588 |
0.00763 |
|
598 |
0.000015 |
|
|
|
|
589 |
0.007721 |
|
|
|
|
|
|
|
590 |
0.007753 |
|
|
|
|
|
|
|
591 |
0.007752 |
|
|
|
|
|
|
|
592 |
0.00734 |
|
|
|
|
|
|
|
593 |
0.0067 |
|
|
|
|
|
|
|
594 |
0.006085 |
|
|
|
|
|
|
|
595 |
0.005323 |
|
|
|
|
|
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|
596 |
0.00483 |
|
|
|
|
|
|
|
597 |
0.00422 |
|
|
|
|
|
|
|
598 |
0.00368 |
|
|
|
|
|
|
|
599 |
0.00305 |
|
|
|
|
|
|
|
600 |
0.00225 |
|
|
|
|
|
|
|
601 |
0.001775 |
|
|
|
|
|
|
|
602 |
0.00157 |
|
|
|
|
|
|
|
603 |
0.00063 |
|
|
|
|
|
|
|
604 |
0.000112 |
|
|
|
|
|
|
|
605 |
0.00005 |
|
|
|
|
|
|
|
606 |
0.000036 |
|
|
|
|
|
|
|
607 |
0.000033 |
|
|
|
|
|
|
|
608 |
0.000032 |
|
|
|
|
|
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|
609 |
0.000029 |
|
|
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(D) Slit width 0.5mm (E) Slit width 0.5mm
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波長［nm］ |
強度(V) |
|
波長［nm］ |
強度(V) |
|
587 |
0.000003 |
|
588 |
0 |
|
587.5 |
0.000041 |
|
588.2 |
0.000002 |
|
588 |
0.000155 |
|
588.4 |
0.000023 |
|
588.5 |
0.000515 |
|
588.6 |
0.000105 |
|
589 |
0.000698 |
|
588.8 |
0.00017 |
|
589.5 |
0.00056 |
|
589 |
0.00022 |
|
590 |
0.000296 |
|
589.2 |
0.000215 |
|
590.5 |
0.000091 |
|
589.4 |
0.000165 |
|
591 |
0.000025 |
|
589.6 |
0.000114 |
|
591.5 |
0.000003 |
|
589.8 |
0.000066 |
|
|
|
|
590 |
0.000031 |
|
|
|
|
590.2 |
0.000014 |
|
|
|
|
590.4 |
0.000005 |
上のグラフを規格化すると、
次に全半値幅(Full Width at a Half Maximum)に関して議論する。
上のグラフたちをLorentz Function で Fitting すると、
変数と未定定数は以下のように定義した。
Lorentz Functionは全半値幅がBになることは知られていてこの関数でFittingすることで
どのくらいの広がりを持っているのか定量的に判断することができる。
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slit width[mm] |
FWHM[nm] |
|
|
|
|
|
2 |
11.75 |
-0.565 |
215.1 |
589.5 |
138.1 |
|
1 |
5.45 |
-0.451 |
43.13 |
589.4 |
29.74 |
|
0.5 |
2.59 |
-0.36 |
9.2 |
589.2 |
6.72 |
|
0.2 |
0.87 |
-0.188 |
0.931 |
589.1 |
0.76 |
|
0.1 |
0.56 |
-0.244 |
0.395 |
589.1 |
0.31 |
次に、スリット幅と全半値幅の関係をグラフにし、以下の関数でFittingした。
全半値幅をFittingしたものだがやはり理論上で示したようにスリット幅を広くしたときには線形的に広がっていく、しかしよく注意してみるとスリット幅を小さくしていったときにスリット幅が0.2mmを切ったあたりから線形でなく曲線を描いていると思われる。理論的な見解と実験結果において分解能の性質がよく一致していると思われるが、一つの疑問が生じる。それは、今回光源がδ関数的なものでありながら、スリットをあけていったら全半値幅が線形に上がったということだ。δ関数的であり、今回の実験のように他の波長のスペクトルに影響されないように587nmと選んだのならあるところで広がりがなくなってもよさそうである。これはslitをあけたことにより、実際他の波長の範囲でslitの端のほうでまだ587nmの光が残っていたからだ。
