文档介绍：实验十用透射光栅测定光波的波长及光栅的参数光在传播过程中的反射、折射、衍射、散射等物理现象都与角度有关,一些光学量如折射率、波长、,,来实现光栅常数、光栅角色散及光源波长等物理量的测量. · 实验目的 ; ; 、光栅常数及角色散率的方法. · 实验仪器分光计、双面反射镜、平面透射光栅、***灯. 分光计的结构及调节见实验三. ***灯可分为高压***灯和低压***灯, GP20Hg 型低压***灯作为光源,其光谱如表 、绿色、双黄线作为测量用.***灯在使用前要预热 5-10min ,断电后需冷却 5-10min , 因此***灯在使用过程中,不要随意开关. 表1 GP20Hg 型低压***灯可可见光区域谱线及相对强度颜色紫紫紫蓝紫蓝紫蓝紫蓝绿/? nm 404 . 66 407 . 78 410 . 81 433 . 92 434 . 75 435 . 84 491 . 60 相对强度 1800 150 40 250 400 4000 80 颜色绿黄绿黄黄橙红深红/? nm 546 . 07 567 . 59 576 . 96 579 . 07 607 . 26 623 . 44 690 . 72 相对强度 1100 160 240 280 20 30 250 衍射光栅是利用多缝衍射原理使入射光发生色散的光学元件,它由大量相互平行、等宽、, ,其原理如图10- 10- 1 光栅结构示意图· 实验原理 若以平行光垂直照射在光栅面上,则光束经光栅各缝衍射后将在透镜的焦平面上叠加,形成一系列间距不同的明条纹(称光谱线).根据夫琅禾费衍射理论, 可得光栅方程: )3,2,1,0( sin????kkd k??(10- 1) 式中 d=a+b 称为光栅常数( a为狭缝宽度, b为刻痕宽度,如图 10- 1), k为光谱线的级数, k?为 k级明条纹的衍射角, ?是入射光波长. 如果入射光为复色光,则由( 10- 1 )式可以看出,光的波长?不同,其衍射角 k?也各不相同,于是复色光被分解,在中央 k =0 , k?=0 处,各色光仍重叠在一起,组成中央明条纹,? 3,2,1?k 级谱线,且同一级谱线按不同波长,依次从短波向长波散开,即衍射角逐渐增大, 形成光栅光谱,如图 10- 2. 图 10- 2 光栅衍射 1 级光谱由光栅方程可看出,若已知光栅常数 d,测出衍射明条纹的衍射角 k?,即可求出光波的波长?.反之,若已知?,亦可求出光栅常数 d. 将光栅方程( 10- 1)式对?微分,可得光栅的角色散率为:??? cos d kd dD??( 10- 2) 衍射角 k?较小, 为了便于估算,一般可将角色散 D近似写为: ?????D (10- 3) 角色散是光栅、棱镜等分光元件的重要参数,它表示单位波长间