文档介绍：. .
优选
工物系核11 敏 2021011693 实验台号19
光栅衍射实验
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；
加深理解光栅衍射公式及其成立条件；
实验原理

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。从点引两条垂线到入射光和出射光。如果在处产生了一个明条纹，其光程差必等于波长的整数倍，即
〔1〕
为衍射光谱的级次，.由这个方程，知道了中的三个量，可以推出另外一个。
假设光线为正入射，，那么上式变为
〔2〕
其中为第级谱线的衍射角。
据此，可用分光计测出衍射角，波长求光栅常数或光栅常数求波长。

如右图。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。以
. .
优选
为偏向角，那么由三角形公式得
〔3〕
易得，当时，最小，记为，那么()变为
〔4〕
由此可见，如果光栅常数d，只要测出最小偏向角，就可以根据〔4〕算出波长。
实验仪器

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。

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。

颜色
紫
绿
黄
红
波长/nm

. .
优选

〔1〕水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接220V电源，否那么要烧毁。
〔2〕水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否那么会降低其寿命。
〔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=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．i=0时，测定光栅常数和光波波长
光栅；=；入射光方位=；=。
波长／nm
黄1
黄2

紫
衍射光谱级次m
游标
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
左侧衍射光方位
右侧衍射光方位
. .
优选
=时，测量波长较短的黄线的波长
光栅；光栅平面法线方位=；=。
光谱级次ｍ
游标
入射光方位
入射角
Ⅰ
Ⅱ
光谱级次ｍ
游标
左侧衍射光方位
衍射角
同〔异〕侧
1
Ⅰ