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1、用衍射光栅测定光波波长,一.目的,1.了解分光计的构造、原理及其调节方法2.学会用光栅测量光波波长的方法3.观察光栅衍射现象,二.原理,当波长为的平行光垂直光栅面入射透明与不透明相间的周期性结构(光栅)时,由于透过的光衍射与相干叠加的结果,在满足,在方向上形成亮条纹,又称谱线。a+b为光栅常数,为衍射角,K称为级次。,光栅光谱仪简介,利用光栅干涉原理可制成光栅光谱仪,用于各种物质的光谱分析,通过物质特征光谱的识别,研究被分析样品中特定物质的含量。例如:1.太阳表面物质的构成2.炼钢时杂质的含量3.DNA的测定,三.仪器的调节,调节的目的:(为满足前面光栅公式成立的条件)1 平行光管产生平行光2
2、 平行光垂直入射光栅面3 望远镜适合接收平行光(调整方法详见后面录像),分光计,分光计主要由四部分组成:望远镜平行光管载物平台刻度盘(双游标),1,2,3,4,四.实验装置示意图,光源,平行光管,光栅,望远镜,望远镜结构,光栅放置,调节载物平台的三个水平螺丝,使平台基本水平。按如下不同方法在平台上放置光栅,前者调节2或3,后者调节1,即可前后倾斜,而不需动另外两个螺丝。,五.游标读数,1.为了消除内外转盘不同心造成角度读数误差,分光计在转盘左右两边分别有两个游标读数窗口,读数时必须左右游标都要分别读数。2.偏心差很小,因此,左右游标读数差,应在180上下,最多差几分。3.读数:先读游标“0”点
3、所对的主盘读数,再加上刻度对齐主盘刻度处的游标盘的读数。,分光计测量读数,用准线叉丝对准某条谱线即可通过分光计两边的游标,读出该谱线的偏转角度。图为读汞灯绿光时的情况。读数:游标0刻线对准的主尺读加游标刻线与主尺刻线对齐的游标刻线的读数,既读数=A+B=,主尺,游标 精度为1,A,B,2230+,10=,2240,低压汞灯主要谱线,黄:576.96 579.07 绿:546.07青:491.60 蓝:435.83紫:407.78 404.66,实验中光谱偏转角度测量,1.先用竖准线对准-K级绿光谱,读出相应的游标位置1(右游标)、1(左游标)。再对准K级绿光谱,读出相应的游标位置2(右游标)、2(左游标)。2.再利用公式求出该光谱的偏转角。,数据记录和处理,计算光栅常数(0绿=546.07nm,K=?)求出蓝光波长(0蓝=435.83nm)求出黄1光波长(0黄=576.96nm),实验示范录像,