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2021年光栅常数的实验报告
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一、 试验设计方案
1、 试验目
、 了解光栅分光特征;
、 掌握什么是光栅常数以及求光栅常数基础原理与公式;
、 掌握一个测量光栅常数方法。
2、 试验原理
、 测量光栅常数
光栅是由很多等宽度a（透光部分）、 等间距b（不透光部分）平行缝组成一个分光元件。当波长为λ单色光垂直照射在光栅面上时, 则透过各狭缝光线因衍射将向各方向传输, 经透镜会聚后相互干涉, 并在透镜焦平面上形成一系列间距不一样明条纹。依据夫琅和费衍射理论, 衍射光谱中明条纹位置由下式决定:
（a+b）sinφk=kλ（k=0, ±1, ±2, …） （）
式中a+b=d称为光栅常数, k为光谱级数, φk为第k级谱线衍射角。, k=0对应于φ=0, 称为中央明条纹, 其它级数谱线对称分布在零级谱线两侧。
假如入射光不是单色光, 则由式（）可知, λ不一样, φk也各不相同, 于是将复色光分解。而在中央k=0, φk=0处, 各色光仍然重合在一起, 组成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布k=1, 2, …级光谱线, 各级谱线都按波长由小到大, 依次排列成一组彩色谱线, 。
依据式（）, 如能测出多种波长谱线衍射角φk, 则从已知波长λ大小, 能够算出光栅常数d; 反之, 已知光栅常数d, 则能够算出波长λ。本试验则是已知波长λ求光栅常数。
光栅衍射谱
、 注意事项
、 光源必需垂直入射光栅, 不然会引发较大误差。
、 全部装置尽可能处于同一水平面上, 这么才能发生显著衍射。
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、 试验装置
光栅（分光）
750接口
钠灯
光传感器
计算机和数据处理软件DataStudio
转动传感器
试验装置说明:
钠灯提供光源, 光经过光栅后抵达屏上, 并经过光传感器传到计算机中, 我们手动屏, 是光传感器能接收并将其数据传到计算机上, 而我们转动角度会经过转动传感器传给计算机（不过要加以计算, 有60倍关系）。
、 选择仪器
试验仪器名称
型号
关键参数
用途
750接口
CI—7650
阻抗1 MΩ。最大有效输入电压范围±10 V
数据采集处理
计算机和DataStudio
CI6874
——
数据采集平台、 数据处理
光谱分光计
OS—8539
——
——
钠灯
——
λ=5396Å
λ=5390Å
△λ=5393Å
提供光源
高灵敏度光传感器
CI—6604