衍射光栅钟.ppt

衍射光栅钟
第1页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
三棱镜光谱
第2页，共18页，编辑于2022年，星期二
华衍射光栅钟
第1页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
三棱镜光谱
第2页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
实验目的
3．测定光栅常量和汞原子光谱部分特征波长。
1. 观察光的衍射现象，加深对光栅衍射原理的理解
2．进一步熟悉分光计的调节和使用
第3页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
实验原理
衍射光栅:
光栅是具有空间周期性结构的用于分光的光学元件。
光栅分为透射光栅和反射光栅，若从形状上可分为平面光栅和凹面光栅，按制作方法又可分为原制光栅、复制光栅和全息光栅。平面透射光栅是由大量等宽、等距、排列紧密的平行狭缝构成。
光栅常数: d=a+b
通常为10-2~10-3mm
光栅
透明
不透明
a
b
d
狭缝
宽度
不透光刻痕宽度
第4页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
光栅方程：
d
C
B
D
A
P
P0
光栅
透镜
时，有：
入射光线和衍射光线在
同侧取正，异侧取负
第5页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
光栅光谱
如果入射光中包含两个十分接近的波长与’，由于色散,它们各有一套窄而亮的主极大。
光栅的主极大满足光栅方程
波长相差越大、级次越高,则分得越开。
如果是复色光入射，同级的
不同颜色的条纹按波长的顺
序排列，称为光栅光谱。
第6页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
汞灯光谱分布
光栅
中央明条纹K=0
一级明条纹K= -1
绿
黄
黄
绿
一级明条纹K= 1
第7页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
光盘的凹槽形成一个衍射光栅，在白光下能观察到入射光被分离成彩色光谱。
第8页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
光栅往往是大型光谱分析仪的核心元件（棱镜）
第9页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
实验仪器调节
分光计的调整要求
粗调要求：
望远镜、平行光管共轴，且与主轴垂直
望远镜的调节要求
平行光管调节要求
望远镜与分光计中心轴的调节要求
望远镜与平行光管等高共轴
望远镜聚焦于无穷远处
相互垂直
平行光
第10页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
光 栅
实验仪器调节
B1
B2
B3
光栅
光 栅放置
两者正交
如何调整?如何判断?
第11页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
中央明条纹
-1级条纹
1级条纹
绿
光栅
绿
平行光垂直光栅平面的判断
方法一:
方法二:
第12页，共18页，编辑于2022年，星期二
华东理工大学理学院物理系（Physics Department ECUST）
2006年12月27日
绿光
黄内
黄外
狭缝宽度的选择
第13页，共18页，编辑于2022年，星期二
实验要求
(2)求光栅常数d 和黄光和紫光谱线的波长λ
(1)测汞光谱线的衍射角： 一级绿光（测六次） 、