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一、实验内容
1、测量光栅常数d;
2、测量入射光波长;
二、实验步骤
1、调节望远镜;
使分光计主轴⊥望远镜光轴;(调节过程请回顾“分光计调节”)
(1)熟悉结构;各螺丝的作用;
(2)粗调:目测
载物台基本水平,望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。
(3)细调:用自准直法调整望远镜;
①点亮分光计的发光二极管,旋转目镜调焦调节手轮,使分划板的叉丝清晰。
②调节望远镜主光轴垂直于分光计的中心轴。
先按右图的方式,将双面镜置于载物台上。
用肉眼从望远镜外沿望远镜轴线观察经平面镜反射的望远镜物镜中央绿色发光点的位置。
调节螺丝b或c,使得双面平面镜旋转180°前后物镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜轴线附近。
从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十”字光斑的像,调节望远镜中的叉丝套筒,消除视差,使双面平面镜旋转180°前后在望远镜中都能清晰地看到像。此时,望远镜已聚焦至无穷远。
叉丝
十字像
叉丝
十字像
调节螺丝b或c,使得双面平面镜旋转180°前后物镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜轴线附近。
从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十”字光斑的像,调节望远镜中的叉丝套筒,消除视差,使双面平面镜旋转180°前后在望远镜中都能清晰地看到像。此时,望远镜已聚焦至无穷远。
采用“各半调节法”,调节载物台螺丝b或c和望远镜的俯仰螺丝,使得绿“十”亮光斑的反射像与“‡”叉丝的上交点重合(右下图)。旋转载物台180°之后也能完全重合。此时,望远镜光轴与分光计转轴⊥。
再将双面镜旋转90°(如下图),重复上述步骤。
叉丝
十字像
2、调节平行光管
(2)前后移动套筒,使狭缝的像尽量细且最清晰;转动套筒,使狭缝的像与分划板竖丝平行;
(3)调节平行光管俯仰螺丝,使狭缝像被分划板中央水平叉丝线平分,分划板竖丝与狭缝像重合。(如图)
(1)点亮汞灯,在平行光管前装上狭缝;
叉丝
狭缝像
3、调节光栅
(1)光栅的放置方法:
(2)光栅的调节:
光栅
注意:只需光栅的一个面与望远镜光轴⊥;
、分划板竖线、十字叉丝像竖线三者重合(光线正入射)
。
叉丝
十字像
中央明纹
“‡”叉丝的上交点重合。
4、光栅常数的测量
5、谱线波长的测量
测出k=±1级两条相邻的黄光谱线对应的读数,(测1次,注意8个读数的特点)求出λ。
测出k=±2级绿光谱线对应的读数。(重复测量6次)
三、数据处理
注意单位
思考:
光线斜入射时,结果如何?