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(7)用透射光栅测定波长.doc

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用透射光栅测定光波波长
【实验目的】
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【实验原理】
光栅也称衍射光栅,是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。一般分为透射式和反射式两种,教学实验中常用透射式平面衍射光栅的复制品。
透射式平面衍射光栅是在光学玻璃片上刻划大量相互平行,宽度和间距相等的刻痕而制成的;以这种光栅为模板,复制在光学玻璃的基板薄膜上制成的透射式平面衍射光栅称复制光栅,是一种精密的分光器件。
如上图,若以一束单色平行光垂直照射在光栅上,通过每个狭缝的光线都将发生衍射, 然后向各个方向传播。这些衍射光经分光计的望远镜物镜会聚后相互干涉,在一些特殊方向上因干涉加强而形成各级亮纹,称为谱线。
按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:
即(k=0,1,2,3)·······(1)
此式称为光栅方程。式中:
a----狭缝的宽度; b----不透光部分的宽度;
(a+b)=d----光栅常数;λ----入射光波长;
k----明条纹(光谱线)级数;----第k级明条纹的衍射角。
当入射光为复色光时,由式(1)可以看出,不同波长的光,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,只有在中央K=O, =O处,各色光重叠在一起,组成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着k=1,2,3 ┄┄级光谱,各级光谱线,即复色光的色散现象。
将光栅方程对λ微分,可得光栅的角色散率:
角色散率表示单位波长间隔内两单色光谱线之间的角间距,并且级次越高,角色散率越大。(物理学专业选做)
【实验内容与步骤】

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