文档介绍：光栅衍射实验实验报告、光栅衍射实验实验目的(1)进一步熟悉分光计的调整与使用;工物系核11李敏2011011693实验台号19(2)学****利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法;(3)加深理解光栅衍射公式及其成立条件;二、 ,有一束平行光与光栅的法线成i角,入射到光栅上产生衍射;出射光夹角为线到入射光和出射光。如果在F处产生了一个明条纹,其光程差CAAD必等于波长的整数倍,即dsinsinim(1)。从B点引两条垂m为衍射光谱的级次,0,1,2,,知道了d,,i,中的三个量,可以推出另外一个。若光线为正入射,i0,则上式变为dsin其中m为第m级谱线的衍射角。据此,可用分光计测出衍射角 m,已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。。入射光线与m级衍射光线位于光栅法线同侧,(1)式中应取加号,即d(sin??+sin??二????以△二©+为偏向角,则由二角形公式得△??-??2d(sin^cos-p)=m入易得,当??-?=0时,最小,记为则(221)变(3)2dsinm,m0,1,2,3,2 (4)由此可见,如果已知光栅常数d,只要测出最小偏向角就可以根据(4)算出波长X)三、 ,分光计的调节应该满足:望远镜适合于观察平行光,平行光管发出平行光,并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。,调节小平台使光栅刻痕平行于分光计主轴。放置光栅时应该使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。.,不能直接接220V电源,否则要烧毁。水银灯在使用过程中不要频繁启闭,否则会降低其寿命。水银灯的紫外线很强,不可直视。四、 实验任务调节分光计和光栅使满足要求。测定i=0时的光栅常数和光波波长。测定i=15°寸的水银灯光谱中波长较短的黄线的波长(4)用最小偏向角法测定波长较长的黄线的波长。 (选作)五、 =0时,测定光栅常数和光波波长波长/ 右2mm光栅编号:;仪=;入射光方位 10=;20==15°寸,测量波长较短的黄线的波长光栅编号: ;光栅平面法线方位???尸 ;????=光谱级次m游标入射光方位0入射角iiIn光谱级次m游标左侧衍射光方位左衍射角m左叫同(异)侧1In光谱级次m游标右侧衍射光方位右衍射角m右m右同(异)、 数据记录见附页六、 (1)d的不确定度sinlndInmInsinlndmCOsm1sinmtanmInd)2(m)2ddmIndmmtanm(2)的不确定度dsinm/mInInd In(sin m)InmInCOSm_1sinmtanmIn 1由以上推导可知,测量d时,在m—定的情况下,m越大d的偏差越小。但是m大时光谱级次高,谱线难以观察。所以要各方面要综合考虑。而对的测量,也是m越大不确定度越小。综上,在可以看清谱线的情况下,应该尽量选择级次高的光谱观察,以减小误差。:sin,代入数据m=19°2')2Indmmtanm=2'得d=*[2 /(60*180)]/tan(19 °()nm而实验前已知光栅为300线每毫米,可见测量结果与实际较吻合。再用d求其他光的dsinm/m对波长较长的黄光:m_20°15/,d=3349nm代入,可得=, =( )nm对波长较短的黄光: m_20o10/代入,可得=, =( )nm对紫光:~_20o5z代入,可得=, =( )nm三级光谱下:对绿光:又由sinddlnd、2/ )(m,|mmtan|mm=29017'可得dm)2=2'得d=,d(±)nm再用d求其他光的波长对波长较长的黄光: —=31°147,d=,得:=, =( )nm对波长较短的黄光: —=31 d=,得:=, =