文档介绍：大学物理实验 衍射光栅及其特性 北京工业大学 王丽香
实验装置
***灯
平面镜
光栅
分光计
实验原理
焦平面上P点处的合振幅为:
光强为:
I
sin
q
0
-
2
-
1
1
2
(
l
/b)
I
sin
q
0
-
2
-
1
1
2
(
l
I
sin
q
0
4
8
-
4
-
8
(
l
/d )
光栅衍射光强曲线:
N = 4 ,d = 4b
I
sin
q
0
4
8
-
4
-
8
(
l
/d )
轮廓线
1)多缝衍射花样出现一系列最小值、主最大和次最大。
2)主最大位置与缝数无关,其宽度随N增大而减小,其强度正比于N2。
3)相邻主最大之间有N-1条暗纹和N-2个次最大。
4)多缝衍射光强曲线的包迹(“轮廓”)与单逢衍射强度曲线形式一样。
本实验中可明显观察到的***灯谱线
波长(nm)
颜色
紫
兰
绿
黄1
黄2
光栅方程
光栅的分辨本领为:
光栅的角色散率为:
谱线的半角宽度为:
光栅的角色散率和分辨本领
瑞利判据
分光计的调节要求
①调节望远镜使之适合于观察平行光。
目镜调焦:转动目镜视度调节手轮,使分划线清晰。
物镜调焦:前后移动目镜筒的位置,叉丝像清晰,且无视差。
②调节望远镜的主光轴与分光计的转轴垂直。
采用“各调1/2法”,反复调节望远镜调平螺钉和载物台调平螺钉
③调节平行光管产生平行光。
前后移动装有狭缝的套管,使狭缝像清晰。
④调节平行光管的光轴与分光计的转轴垂直。
将狭缝水平放置时,调节平行光管调平螺钉,使狭缝像与望远镜视场的中心水平线重合。
⑤调节光栅平面垂直于望远镜光轴,并使光栅狭缝平行于分光计转轴。
调节平台倾角螺钉,使望远镜对准零级白色条纹时,也同时对准了光栅平面反射回的小十字像,并且在转动望远镜时,所观察到的视场内零级亮条纹两侧的条纹要一样高。
平面反射镜
平面反射镜在载物台上的放置方法
B3
B2
B1
平面反射镜
阿贝式自准直望远镜
目镜视场
目镜
分划板
小棱镜
小灯泡
物镜
分划线的上方交点
透光小十字叉丝
目镜套筒
物镜筒
平面镜
分划板
物镜
小棱镜
叉丝
叉丝像
调节望远镜的主光轴与分光计转轴垂直 (各调1/2法)
(a)叉丝像与分划线的上方交点有垂直位移h
h
h/2
(b)调节载物台调平螺钉使位移减小为h/2
(c)调节望远镜调平螺钉使位移为零