文档介绍：透射光栅特性研究
【学习重点】
了解分光仪的结构原理和调节方法
了解光栅的分光特性
测量光栅常数和利用光栅测量波长
【仪器用具】
分光仪、平面透射光栅、平面反射镜、低压汞灯
【预习重点】
分光仪的结构原理及其调节方法和要求
光栅的特性及其如何调节光栅
测量光栅常数及利用光栅测量波长
【背景知识】
1. 分光仪是一种测量光束偏转角的精密仪器,它可以精确地测量平行光的偏转角,是光学实验中的一种常用的仪器。分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示,可以将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。
2. 光栅是一组紧密均匀排列的狭缝。用刻线机在透明玻璃片上刻出痕宽为b(不透光部分)、缝宽为a(透光部分)的N条平行狭缝,就构成了一个透射光栅。而d=a+b即为光栅常数,如图2(a)所示。当一束单色平行光垂直射到光栅平面上时,将发生衍射(如图2(b))。衍射光的主极大位置由光栅公式dsinφ=kλ(k=0,±1,±2,…)决定。其中:d为光栅常数;φ为衍射角;k为衍射级次;λ为入射光的波长。
图2 光栅衍射
(a)光栅常数d(b)垂直入射时的光栅衍射光栅有以下特性参数。
光栅常数d。d=a+b,a为光栅狭缝宽度,b为相邻狭缝间不透明部分宽度。
(2)光栅的角色散率D。D=dφ/dλ,定义为单位波长间隔两单色谱线之间的角距离。根据光栅公式dsinφ=kλ,有D=dφ/dλ=kdcosφ。
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