实验：一维平面反射光栅衍射测量激光波长-实验报告.doc

实验：一维平面反射光栅衍射测量激光波长-实验报告.doc实验： 一维平面反射光栅衍射测量激光波长
一．实验目的
观察光栅衍射现象。
利用一维平面反射光栅衍射测量激光波长。
二．实验原理
光栅衍射：
距离，是 L 2 观察屏到直尺表面光斑中心的水平距离。上述物理量在实验上都是容易测量得
到的。
三．实验主要步骤或操作要点
实验器材 1. 低功率激光笔（最好是发红光） ；
一把最小分度值为或 1mm钢尺（或塑料尺）作为“一维平面反射光栅”；
3.
墙面作为观察屏（与直尺表面的垂直距离大于
1 m）；
4.
另一把直尺，用于测量
h1 和 h k ；
5.
一把卷尺，用于测量
L1和L2；
实验步骤：
1.
搭建并调节实验光路：初始时，激光笔输出光垂直于观察屏（墙面）
；然后将激光笔出光
口稍微向下倾斜， 大角度入射到直尺 0 刻线所在边缘， 根据观察到的衍射斑调整光路，
保证
衍射斑沿竖直方向分布。
分别观测并拍摄直尺表面分度值为或1mm(二选一即可 ) 的刻度线 ( 相当于平面反射光栅
常数 d 分别为 或 1mm)反射光形成的衍射斑阵列， 测量 0, ± 1, ± 2 级衍射斑中心位置距离桌
面（直尺表面）的垂直距离及相关物理量

h1 、 hk 、 L 1 、 L 2 ( 各物理量均单次测量即可

) 。
注意事项：禁用大功率激光笔！ ！实验中禁止将激光聚焦！ ！
做好激光防护，既要保护自己，也要避免误伤他人！
严禁用眼睛直视激光束，以免造成视网膜损伤。
近距离长时间观察激光光束及其散射光，会使眼睛感到疲惫。
观察屏平面垂直于桌面和直尺表面。
在正常光线下调节光路，暗环境下测量时衍射斑更加清晰可辨。
四．实验数据
本实验采用 d=分度值的钢板尺作为反射面进行光栅衍射。卷尺精确到毫米刻度。
各 级 衍 射 条 h0 /cm
h 1 /cm
h 1 /cm
h 2 /cm
h 2 /cm
纹对应在观
察屏刻度尺
上的高度读
数 hk /cm
L 1 /cm
L 2 /cm
h1 /cm
五．数据处理
各级衍射条
h0 /cm
h 1 /cm
h 1 /cm
h 2 /cm
h 2 /cm
纹对应在观
察屏刻度尺
上的高度读
数 hk /cm
L 1 /cm L 2 /cm
h1 /cm
=
OBC-
OAC=d（ cos k -cos
） =d（
L2
-
L 1
），将表格中上述数据代
L22
hk2
L21
h12
入上述公式， d=可得