文档介绍：光栅衍射实验实验报告
工物系核11李敏2011011693实验台号19
光栅衍射实验
一、实验目的
进一步熟悉分光计的调整与使用；
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、实验原理
测定光栅常数和光波波长
如右图所示，有一束平行光与光栅的法线成，角，入 / / / / 射到光栅上产生衍射；出射光夹角为夕。从8点引两条垂，含g 4 (g 线到入射光和出射光。如果在尸处产生了一个明条纹，其 \
光程差C4 +AD必等于波长”的整数倍，即
d (sin。± sin i) = mA ⑴
〃，为衍射光谱的级次，口土入或之?….由这个方程，知道了中的三个量，可以推出另外一个。
若光线为正入射，，'=°,则上式变为
d sin % = mA
其中为为第〃7级谱线的衍射角。
据此，可用分光计测出衍射角羯，已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。
2用最小偏向角法测定光波波长 I ;
如右图O入射光线与〃?级衍射光线位于光栅法线同侧， \
(1)式中应取加号，即d(sine + sin。= mA。以A = <p + i /
为偏向角，则由三角形公式得一一木一 G
2d (singcos») = "】入 (3) J
易得，当W —i = 0时，A最小，记为8为
2d sin — = 〃?％,〃？ = 0,±l,±2,±3» …
2 (4)
由此可见，如果己知光栅常数d,只要测出最小偏向角8,就可以根据(4) 算出波长A。
三、实验仪器
分光计
在本实验中，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。
光栅
调节光栅时，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。
3水银灯

颜色
紫
绿
黄
红
波长/nm

(1)水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接220V电源，否则要烧毁。
(2)水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否则会降低其寿命。
(3)水银灯的紫外线很强，不可直视。
四、实验任务
(1)调节分光计和光栅使满足要求。
(2)测定i=0时的光栅常数和光波波长。
(3)测定i=15°时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、实验数据记录与处理
1. 时，测定光栅常数和光波波长
光栅编号：; △仪=;入射光方位例。=;例。=
波长/ nm
黄1
黄2
546. 1
紫
衍射光谱级次m
游标
I
II
I
II
I
n
I
n
左侧衍射光方位*左
右侧衍射光方位。右
2%=0左_。右
弧