文档介绍：衍射光栅测波长大学物理实验教案[ [实验目的] 实验目的] 1 ; .了解光栅的主要特性; 2 ; .掌握分光计的调整和应用; 3 ,,掌握用光栅测定光波波长测定光波波长( (或光栅常数或光栅常数) )的方的方法。法。[实验原理] 大量等宽等间距平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。衍射光栅(透射光栅)反射光栅(闪耀光栅) 一、光栅一、光栅?光栅制作?机制光栅:在玻璃片上刻划出一系列平行等距的划痕,刻过的地方不透光,未刻地方透光。?全息光栅:通过全息照相,将激光产生的干涉条纹在干板上曝光,经显影定影制成全息光栅。通常在 1 cm 内刻有成千上万条透光狭缝。 bad??透光缝宽度 a不透光缝宽度 b光栅常数:bad f 光栅常数与光栅单位长度的刻痕数 N的关系 N bad 1???二、光栅衍射二、光栅衍射 badf ?根据波动光学理论,当单色平行光垂直照射在光栅面上时, 将产生夫琅和费衍射现象,如图所示。产生明条纹的条件为 dsin ? k=kλk = 0, ± 1, ± 2,……其中 d是光栅常数, ?? k为衍射角, ?为入射光波长, k给出了该明纹的级次。如果用会聚透镜将衍射后的平行光会聚起来,透镜后焦面上将出现一系列亮线---- ?=0 的方向上可以观察到零级谱线,其他级数的谱线对称分布在零级两侧. ??如果已知光栅常数如果已知光栅常数 d d,用分光计测出,用分光计测出 k k级谱线对级谱线对应的衍射角应的衍射角?? k k, ,则可求出该谱线对应的入射光则可求出该谱线对应的入射光波长波长??; ;若已知入射光的波长若已知入射光的波长, ,则反过来可求光栅则反过来可求光栅常数常数。。??分光计一台、待测波长光源分光计一台、待测波长光源( (钠光灯钠光灯) )一一个、光栅常数已知个、光栅常数已知( ( d=1/100mm d=1/100mm ) )及及未知的光栅各一块未知的光栅各一块. .[实验仪器] [实验仪器] [ [实验内容实验内容] ] ??调整分光计处于正常工作状态。调整分光计处于正常工作状态。( (参看实验参看实验 17) 17) ??安置光栅,调节平台,使达到入射光垂直照射在光栅安置光栅,调节平台,使达到入射光垂直照射在光栅表面表面. . ??测量钠黄光波长测量钠黄光波长. . 为了消除分光计刻度盘的偏心差,对同一方位要同时读出两游标盘的读数, 为了消除分光计刻度盘的偏心差,对同一方位要同时读出两游标盘的读数, 取其平均。例如,对+ 取其平均。例如,对+ k k级,左右游标读数分别为级,左右游标读数分别为?? k k及及?? k k,对- ,对- k k级,左级,左右游标读数分别为右游标读数分别为??’’k k及及??’’k k,则,则 k k