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1、1,用透射光栅测光波波长,2,光栅是使光波发生色散的光学元件。由大量等宽、等间距的平行狭缝所组成。,1、什么是光栅？有什么用处？,衍射光栅模型,3,原刻光栅：在玻璃或金属材料上用金刚石刀刻划出等宽、等间隔的平行条纹而制成。每毫米间隔内刻划出数十条至数千条。刻划工艺难，材料要求高，价格十分昂贵。,全息光栅：通过全息照相，将激光产生的干涉条纹在干板上曝光，经显影定影等过程而制成。全息光栅体积小，重量轻，价格低，可以做到1mm有 6000条透光狭缝。,光栅制作,4,透光缝宽度 a,不透光缝宽度 b,光栅常数:,相邻光缝之间的距离。,若在栅面上每毫米刻划1000条光缝，则d=0.001mm。,5,【实
2、验目的】1进一步熟练掌握分光计的调节和使用方法。2观察光线通过光栅后的衍射现象。3测定衍射光栅的光栅常数、光波波长。,6,【实验原理】,L2,7,k为明条纹的级数 是第k级明条纹的衍射角k=0,对于任何，=0 中央明条纹k0，不同，不同复色光被分解,光栅方程,dsin=k（k=0,1,2,）,8,在本实验中，所用的光源为汞灯，其衍射谱线如下图:,9,dsin=k（k=0,1,2,）（1）,图示,10,分光计一台（如图）、待测波长光源(钠光灯)一个、光栅常数已知(d=1/300mm)的光栅一块.,实验仪器,11,平行光管调焦,平行光管倾斜调节,调焦紧固螺钉,物镜调焦紧固螺钉,望远镜倾斜调节,目镜
3、调焦,物镜调焦,载物台调节,载物台游标 盘紧固,望远镜紧固,望远镜水平微动,游标(共二个),度盘,望远镜和度盘之间紧固(此螺钉轴对称处),12,【实验内容】1分光计及光栅的调节按分光计的要求调节好分光计。即望远镜聚焦于无穷远；载物台、望远镜光轴处于水平；准直管发出平行光；望远镜和准直管共轴且与分光计转轴正交。,13,2测定光栅常数 用望远镜观察各条谱线，然后测量相应于 级的汞灯光谱中的绿线（）的衍射角，重复测3次后取平均值，代入（1）式，求出光栅常数。,14,3测定光波波长选择汞灯光谱中的蓝色或其他颜色的谱线进行测量，测出相应于 级谱线的衍射角，重复测3次后取平均值。将测出的光栅常数 代入（1
4、）式，就可计算出相应的光波波长。并与标称值进行比较。,15,3.测量汞灯光谱线中的绿光（546.07nm）和两条黄线（挨得很紧）的-1级、0级和+1级的位置（测量3次）。,1.调节分光计至可以测量的状态。2.将光栅放置在载物台上，调节使平行光管垂直于光栅平面，观察衍射谱线，调节使0级左右两边的谱线等高。,16,4测量光栅的角色散 用汞灯为光源，测量第2级光谱中双黄线的衍射角，双黄线的波长差，汞光谱为，结合测得的衍射角之差，求角色散。,17,注意事项,1 分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。2 光栅是精密光学器件，严禁用手触摸刻痕，注意轻拿轻放，以免弄脏或损坏。3 在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。4 测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。,18,附：分光计的读数方法,
