光栅衍射 (2).ppt

光栅衍射 (2)
本讲稿第一页，共二十八页
光栅衍射测波长
☆ 1. 实验目的
☆ 2. 实验仪器
☆ 3. 实验原理
☆ 4. 实验内容和步骤
☆ 5. 注意事项
☆ 6. 思考题
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2
l
d
1
若
即
d
l
以至各级的衍射角太小，各级谱线距零级太近，仪器无法分辨，也观察不到衍射现象。
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☆ 由光栅方程可以看出，同一级次的衍射光，波长λ愈长，衍射角ψk越大，即各级明条纹分得愈开。对给定长度的光栅，总缝数愈多，明条纹愈亮。当入射光是复色光时，除(k=0)时各色光仍重叠之外，其他级次的衍射光，波长不同，位置也不相同。其他各级明条纹都按波长不同各自分开，形成光栅光谱。
☆ 在光栅常数d和波长二者中的任意一个为已知时，测得一谱线的衍射角及其对应的级数K，就能由公式算出另外一个未知数。
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2
4
1
3
0
2
4
1
3
2
1
3
0
2
1
3
2
1
3
0
2
1
3
※ 对同级明纹，波长较长的光波衍射角较大。
※ 白光（复色光）入射，高级次光谱会相互重叠。
k
sin
q
(
)
+
a
b
+
l
若
(
)
+
a
b
一定
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4. 实验内容和步骤
调节分光计，使其达到正常测量状态 (两平行、两垂直)
调整分光计就是要达到平行光管射出的是平行光，望远镜接收到平行光。望远镜和平行光管共轴。且中心光轴一定要与分光计的中心轴相互垂直。
图3 分光计的结构
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望远镜
目镜套筒锁定
望远镜仰角调节
载物台
平行光管
游标盘止动
平行光管仰角调节
狭缝宽度调节
望远镜止动
游标盘
刻度盘
载物台止动
（另侧）望远镜刻度盘锁定
支架转动微调
狭缝套筒锁定
目镜调焦手轮
载物台调平
小电珠
分光计结构
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4. 实验内容和步骤
分光计的调整
（1）目镜的调焦：
调目镜手轮，一边旋进（或旋出），从目镜中观察，看清分划板双十字刻线。
（2）物镜调焦：
推拉望远镜套筒，看清透光窗十字光标。
按图所示将平面镜放在载物台上。转动载物台使镜面与望远镜光轴垂直。从目镜中观察，此时可以看到一亮斑，旋转调焦手轮对望远镜进行调焦，使反射十字叉丝像清晰，并调到无视差。
平面镜的放置图
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4. 实验内容和步骤
分光计的调整
（3）调整望远镜的光轴与仪器转轴垂直。
粗调：调整望远镜光轴上下位置调节螺钉和载物台调平螺钉使视野中能看见光学平行板反射回来的亮十字像，转动载物台用光学平行板另外一面反射时视野中也能看见反射回来的亮十字像。
细调：一般情况下，望远镜中观察到的亮十字像与十字丝有一个垂直方向的位移，就是亮十字像可能偏高或偏低。则需用各半法调整。先调节载物台调平螺钉中离我们最近的那个螺钉使位移减少一半，再调整望远镜光轴上下位置调节螺钉，使垂直方向的位移完全消除。
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平面镜
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4. 实验内容和步骤
分光计的调整
（3）调整望远镜的光轴与仪器转轴垂直。




图5 各半调整法示意图
转动载物台重复以上步骤数次，使平面镜两个面的反射十字象严格与调节叉丝重合。然后把平面镜旋转90度，使平面镜与螺钉a2和a3的连线平行，在对螺钉a进行调解，使绿十字光标像与分划板上十字丝重合。
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4. 实验内容和步骤
分光计的调整
（4）平行光管调节
　　第一，调节平行光管使其产生平行光。打开汞灯电源，照亮狭缝。转动望远镜对准平行光管找到狭缝，旋松狭缝装置锁紧螺钉，前后移动狭缝装置，使从望远镜中看到清晰的狭缝象，并调到无视差。调整狭缝宽度在1mm左右。
　　第二，调节平行光管光轴与仪器转轴垂直。将狭缝转为水平状态，调节平行光管俯仰螺钉、使狭缝的像和测量用叉丝的下横线重合，再将狭缝转为竖直状态。然后将狭缝套筒紧固螺钉旋紧。
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4. 实验内容和步骤
调节光栅
分光计调节好后可将光栅按双面镜的位置放好。调节光