文档介绍：实验: 一维平面反射光栅衍射测量激光波长
.观察光栅衍射现象。
.利用一维平面反射光栅衍射测量激光波长。
光栅衍射：
光栅：屏函数是空间的周期函数的衍射屏，即具有周期性结构的衍射 屏。一般常用的刻
实验: 一维平面反射光栅衍射测量激光波长
.观察光栅衍射现象。
.利用一维平面反射光栅衍射测量激光波长。
光栅衍射：
光栅：屏函数是空间的周期函数的衍射屏，即具有周期性结构的衍射 屏。一般常用的刻
划光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成， 刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分
可以透光，相当于一狭缝。精制的光栅，在 1cm宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。
透射光栅：利用透射光衍射
反射光栅：利用反射光衍射。比如，在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的
光滑金属面可以反射光。直尺表面刻痕可看作“一维平面反射光栅”
平面反射光栅衍射：
激光笔输出光以大角度斜入射到镜面（如家中光滑桌面）时，反射 光在观察屏（如墙面）
上形成一个光斑。
激光笔输出光以大角度斜入 射到平面反射光栅表面 （如直尺），在观察屏（墙面）上会看到一
排规则排列的衍射光斑。
激光笔输出光以大角度斜入射到直尺表面刻度线 形成的一维平面反射光栅时，直尺表面 A
位置和 B位置的光到达观察屏 C位置时的光程差可以写作： = OBC- OAC=d
（cos k -cos ）,
由光栅衍射原理可知， 当光程差为零或者为入射光波长的整数倍 时，即 =k （k= 0, 1,
3,...） 时，观察屏上就会出现亮斑。
= OBC- OAC=d（cos k-cos ） =d （ 1―L2——-r-L2——）,d 是直尺表面刻度线 ' k 2 2 2 2
, l_2 hk . Li hi
形成的反射光栅常数（ mm^者1 mm） h1是激光笔出光口到直尺表面的垂直距离， （最好是发红光）；
Li是激光笔出光口到直尺表面光斑中心的水平距离,
hk是观察屏上衍射斑到直尺表面的垂
直距离，是L 2观察屏到直尺表面光斑中心的水平距离。上述物理量在实验上都是容易测量
. 一把最小分度值为 （或塑料尺）作为“一维平面反射光栅”；
.墙面作为观察屏（与直尺表面的垂直距离大于 1 m）;
.另一把直尺，用于测量 »和八㈠
. 一把卷尺，用于测量 L1和L2 ;
实验步骤：
.搭建并调节实验光路：初始时，激光笔输出光垂直于观察屏（墙面） ；然后将激光笔出光
口稍微向下倾斜，大角度入射到直尺 0刻线所在边缘，根据观察到的衍射斑调整光路， 保证
衍射斑沿竖直方向分布。
.分别观测并拍摄直尺表面分度值为 「选一即可）的刻度线（相当于平面反 ，测量 0, ±1, ±2级衍射斑中
心位置距离桌面（直尺表面）的垂直距离及相关物理量 h1、hk、L1、L2（各物理量均单次
测量即可）。
注意事项：禁用大功率激光笔！ ！实验中禁止将激光聚焦！ ！
做好激光防护，既要保护自己，也要避免误伤他人！
严禁用眼睛直视激光束，以免造成视网膜损伤。