用衍射光栅测光波波长.doc.doc

实验九用衍射光栅测光波波长一、实验目的 。 。 、衍射光栅测光波波长的方法。二、实验器材分光计、平面透射光栅、双面平面镜、钠光灯三、仪器描述分光计是实验室中常用的精密光学仪器,用它可以准确测量角度和观察光谱。它由五部分组成:平行光管、望远镜、载物平台、读数圆盘和底座。其结构如图 9–1所示。 ,是整个分光计的支架。其中心有一垂直方向的转轴即仪器的中心轴, 望远镜、刻度盘和游标盘均可绕该轴转动。 ,由物镜、十字分划板和目镜组成,用来观察由载物平台上的光栅所形成的光谱和衍射条纹。它与游标盘相连,可同时绕中心轴旋转,并通过游标读出它的角位置。在望远镜筒内的物镜焦平面处有一分划板,其上有两十字交叉的细丝称为叉丝,转动望远镜可使叉丝落在波长为λ的某级衍射亮纹上,这样便可由游标读出各级衍射亮纹相对应的角位置。在分划板的正下方刻有一个透光的小十字叉丝,为了照明小十字叉丝,目镜管外装一“T”形接头,其中装有一个 V 电珠,光线透过绿色窗口沿望远镜光轴从物镜射出。调节螺丝、可改变望远镜光轴倾斜程度和水平位置,使之垂直于仪器中心轴。螺丝用来固定望远镜,松开它, 望远镜可绕中心轴转动,当它锁紧后,可用螺丝微调望远镜的水平位置。 ,用来放置平面镜、三梭镜、光栅等光学元件。松开螺丝,平台可绕中心轴自由转动,也可根据需要升高或降低平台。调节平台到所需位置后,再用螺丝将之固定。调平螺丝(共有三只成三角形设置)调节平台水平面,使之与中心轴垂直。 ,由可绕中心轴转动的刻度盘(主尺)和游标盘(副尺)组成。刻度盘分为 720 等分,共 360 o,最小刻度为 30′,刻度盘可与望远镜固连一起转动;内盘为游标盘,盘上相对 180 o的位置嵌有两个相同的游标,它分为 30 等分,与刻度盘上 29小格等长,精度为 1′,读数原理和方法与游标卡尺相似。如图 9–2所示的读数为 116 o+112′=116 o12′。读数时可手持照明放大镜协助读数。为了克服由于游标盘与刻度盘可能不是严格的同心所造成的偏心误差,每次测量必须分别读出 A、B游标的读数,然后取其平均值。游标盘通过螺丝与载物平台相连。松开螺丝,游标盘可带动平台绕中心轴转动。当锁紧时,可用螺丝微调游标盘位图9–1分光计结构狭缝装置;狭缝装置锁紧螺丝;平行光管部件;制动架(一);载物平台;载物平台调平螺丝(3只);载物平台锁紧螺丝;望远镜部件;目镜锁紧螺丝;阿贝式自准直目镜;目镜调节手轮;望远镜光轴倾斜度调节螺丝;望远镜光轴水平调节螺丝;支臂;望远镜微调螺丝;转座与读数圆盘锁紧螺丝;望远镜锁紧螺丝(在另一侧);制动架(二);底座;转座;刻度盘;游标盘;立柱;游标盘微调螺丝;游标盘锁紧螺丝;平行光管光轴水平调节螺丝;平行光管倾斜度调节螺丝; 狭缝宽度调节手轮图9–2分光计读数盘读数 ,用来产生平行光束,由狭缝和装在套管另一端的物镜组成。狭缝由螺丝来调节宽度,调节的范围是 ~2 毫米。螺丝是狭缝固定螺丝,松开可以调节狭缝和物镜间的距离,并可转动狭缝。当狭缝正好位于物镜的焦平面时, 从狭缝射进来的光经物镜后就成为平行光。平行光管与分光计的底座固定在一起,螺丝、分别用来调节平行光管的水平和高低位置。四、实验原理光栅