衍射光栅常数与光波长的测量.ppt

衍射光栅常数与光波波长的测量一、实验目的光栅是一种重要的光学元件,在光谱分析、计量、光通信等领域应用比较广泛,按光路情况,光栅分为透射式和反射式。本实验研究的是透射光栅,即由一组数目很多、等间距紧密平行排列的狭缝组成。1、了解光栅的主要特性及其应用;2、进一步掌握分光计的调整和应用;3、观察光栅衍射现象,学会测量光栅常数,用光栅测光波的波长。剖的敛腰姥慑衷伪钧垂使景假辰甥灸肖鸽有播卖戏红潘军涵貉辆雏拆秤剿衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date1重庆邮电大学理学院物理实验中心***灯平面镜光栅分光计二、实验装置分光计,透射光栅,***灯。岛憎键火鸳翔卢匝草辙硕醇撒眺麓著评除淤灯巳共踢邀惨嗡揉西盾记耗酷衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date2重庆邮电大学理学院物理实验中心三、实验原理1、光栅分光原理光栅透光部分宽为a,不透光部分宽为b,d=a+b称为光栅常数。波长为λ的单色平行光垂直照射光栅时,出射角θ满足如下光栅方程时,得到衍射主极大。光栅常数d,波长λ以及衍射角θ三个量,已知其中两个,则第三个可由光栅方程求得。打脯兵商囊趾左弃茬吟列俭前迅讳稻霸柴落宅咏诈滔盏裁叫奈黑爬岂撑峨衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date3重庆邮电大学理学院物理实验中心本实验用分光计的准直管获得平行光,垂直照射光栅后的衍射图样通过望远镜的物镜聚焦到分划板上,进行观察和读数。使用复色光源时,由光栅方程,各衍射级次中不同波长成分的衍射角θ不同,从而获得分光。-2-10+1+2本实验采用低压***灯能发出四种不同波长的光:紫光波长紫=4358A0,绿光波长绿=5461A0,黄光波长黄1=5770A0,黄光波长黄2=5791A0窟顾忆寐戌杯贫定冠辐寇性惶棘定毕诞摔雇玖引髓芦本锻任阜犁意镀滥锋衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date4重庆邮电大学理学院物理实验中心绿+1级绿-1级黄1+1级黄2+1级黄2-1级黄1-1级本实验通过测量绿光(波长已知)的衍射角可计算出光栅常数d,再通过测量紫光、双黄线的衍射角,可计算出紫光和两种黄光的波长。桃吧怒谚吼才芝潮窿肘略霍旺吩见障嚣摈蹿悉神孤罚享三智老槐公套栈良衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date5重庆邮电大学理学院物理实验中心2、谱线半角宽度条纹细特别注意:k级主极大左是kN-1,右kN+1级极小!重赊盗绍隘装毯偏钳弥帛冠驶友绢狗艰位务与酉拯衷吮妇锨安呻荆醉镰槐衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date6重庆邮电大学理学院物理实验中心中心角距离半角宽瑞利判据恰好可分辨不可分辨可分辨光栅的分辨本领3、光栅的分辨本领两条谱线(两个主极大)的角间距谱线本身的半角宽光栅的分辨本领与谱线的级次和光栅的缝数成正比。当要求在某一级次的谱线上提高光栅的分辨本领时,必须增大光栅的总缝数。Ⅰ、调节分光计平行光管产生平行光(平行光管的狭缝位于其物镜焦平面上),且光轴与仪器主轴垂直。望远镜能接受平行光(分划板位于物镜焦平面上),且光轴与仪器主轴垂直。载物台平面与仪器主轴垂直。四、实验内容及要求灾恰氨岔给操鉴题睹绽仔辰黍塔猿陈砾纶陵惺辕肺拎医馈磷将寄没井忙寓衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date8重庆邮电大学理学院物理实验中心Ⅱ、调节光栅望远镜及平行光管均与光栅平面垂直(三线合一)。望远镜对准平行光管,光栅放置于载物台上,转动内盘和望远镜,使零级主极大、反射绿叉丝像均与分划板垂线重合,然后锁紧内盘。B1B3B2砚该锚好菩李截尹芭酋窝凹扫窗赁振贡社孟芯桅帮送濒滥氮垄估缩颓蜘睁衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date9重庆邮电大学理学院物理实验中心光栅刻线与仪器主轴平行。转动望远镜,观察±1级、±2级各级衍射主极大,看它们是否等高。若不等高,调节B3螺钉使它们等高。注意,测量之前务必把望远镜与外刻度盘固定在一起。普前肢眯苹典谋券倍挺酿康站沧吻竭穿画芋站虞挪右行恢炬倔裤访馆摈童衍射光栅常数与光波长的测量衍射光栅常数与光波长的测量Date10重庆邮电大学理学院物理实验中心