衍射光栅实验论文.doc

衍射光栅实验论文姓名:容伟班级: 08电光系通信一班学号: 080404144 完成时间: 衍射光栅南京理工大学紫金学院容伟邮政编码 210046 摘要: 了解实验基本原理,利用分光计测量衍射光栅常数和光波的波长。 Abstract: To understand the basic principles of experiments using the spectrometer measurement of diffraction grating constant and the wavelength of light waves. 关键词: 光栅常数,衍射角,光程差,分辨本领,角色散度。 Key words: grating constant, diffraction angle, optical path difference, and analytic skills, the role of divergence. 引言:衍射光栅由大量相互平行,等宽,等间距的狭缝组成,它利用多缝衍射原理使光波发生色散。由于它具有较大的色散率和较高的分辨本领, 已经被广泛的用于各种光谱仪中。 Introduction: diffraction grating bya large number of mutual parallel, width, etc. of the slit spacing of position, which uses multi-slit diffraction theory to light waves dispersion occurs. Because of its large dispersion rate and a high resolving power, has been widely used in various Spectrometer. 1. 实验原理: (1) 光栅为一组数目极多的等宽、等距和平行排列的狭缝, 当一束平行单色光垂直射到光栅平面, 透过每一狭缝的光都要产生衍射,如图所示。经透镜 L 2 会聚后相互干涉,在透镜的焦平面上形成一系列间距不同的明条纹。根据衍射理论,光栅明条纹的位置由下式决定: 式中 d=a+b 称为光栅常数(a 为缝宽,b 为不透光间隔), 为入射光波长,k 为明条纹级数,是 k 级明条纹的衍射角。如果入射光不是单色光,经过光栅后,复色光被分解,会形成光栅光谱。 dsin =kλ( k=….-3,-2,-1,0,1,2,3, …….) 如果将被复色光照明的狭缝于透镜物方焦面上,经透镜形成的平行光垂直射在光栅上,光栅刻痕和狭缝平行,再用一正透镜将衍射后的平行光会聚在方焦面上,就得到各波长,各个次级的亮线,称为光栅光谱。当 k=0 时,对于焦面上,任何波长都在这里形成零级主极大,所以没有色散。对于其他同一个 k 级,不同波长的主极大将有不同的衍射角,因此在焦面上将出现对称于主极大,以及由近及远,从波短向波长排列的各级彩色谱线。用分光计测量某一级已知波长的衍射角,在根据公式求出 d ,而后由已知的 d 算出λ。(2 )两个重要参数分辨本领 R :依照瑞利的分辨判据,即波长λ的k 级主极大刚好和λ-R= λ/*λ的k 级主极大外侧第一个零光点相重合,则λ和λ-*λ两条谱线恰好可