衍射光栅实验教学教材.ppt

衍射光栅
实验目的
观察光栅衍射现象，了解光栅的主要特征，加深对光栅衍射原理的理解；
进一步熟悉和巩固分光计的调节使用；
学会测量光栅常数，以及用光栅测光波的波长
衍射光栅、光栅常数
光栅
透明
不透明
a
b
通常为
1
0
2
3
~
1
0
m
m
数量级
d
光柵常数:
a
b
(
)
+
d
原理分析
主极大(明条纹)角位置条件
主极大(明条纹)角位置条件
根据光栅方程测量光的波长,或者给定光的波长测量光栅常数
光栅
中央明条纹K=0
一级明条纹K= -1
绿
黄
黄
绿
光谱分布
光栅调节
1、将光栅架按图放置于已调好的分光计的载物台上。
图中a, b, c是载物台下面三个调节载物台倾斜度的螺丝,上面的活动小圆盘上有三条半径线,转动这个小圆盘,使三条半径线与三个螺丝的位置对齐,然后将光栅片按图中位置放好。
c
a
b
平台
光栅
图4
2、调节光栅平面与入射光线垂直
转动分光计的刻度盘带动载物台,使光栅面与平行光管垂直;然后转动望远镜,使望远镜中的分划板上的竖线与平行光管射过来的狭缝亮线相重合, 再仔细转动刻度盘带动载物台,并结合调节载物台的两个螺丝a或b,直到光栅面反射回来的小绿“+”字像位于分化板上方叉丝交点上。此时,入射光即垂直光栅面了。
3、调节光栅刻线与分光计主轴平行。
在调节前可先作一定性观察。如果光栅刻线与分光计主轴不平行,将会发现左右衍射光线的倾斜的,如图5所示。为此,可通过调节平台下面的倾角螺丝C使左右衍射光线在水平方向高度一致。
测量汞光谱线的衍射角:
定性观察：
定性观察汞光各条衍射谱线的分布情况,衍射角的大小(位置)与波长的关系,加深对光栅衍射理论的理解。
测量汞光谱线的衍射角:
测量衍射角：
测量汞光第一级(k=1)所有谱线的衍射角。计算衍射角