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大学物理实验报告.doc大学物理实验报告【实验名称】衍射光栅【实验目的】1观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。2进一步熟悉分光计的调节和使用。3学会测定光栅的光栅常数、角色散率和汞原子光谱部分特征波长。【实验仪器】JJY1型分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等【实验原理】1衍射光栅、光栅常数图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。d=a+b为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。它是光栅基本参数之一。图40-1图40-2光栅衍射原理图图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。d=a+b为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。它是光栅基本参数之一。2光栅方程、光栅光谱由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：?sinsin)(dba=+=?式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b为光栅常数，若在光栅片上每厘米刻有n条刻痕，则光栅常数nba1)(=+cm。?为衍射角。当衍射角?知足光栅方程：?kd=sin(k=0，±1，±2)40-1时，光会加强。式中为单色光波长，k是明条纹级数。假如光源中包含几种不同波长的复色光，除零级以外，同一级谱线将有不同的衍射角?。因而，在透镜焦平面上将出现按波长次序排列的谱线，称为光栅光谱。一样k值谱线组成的光谱为同一级光谱，于是就有一级光谱、二级光谱之分。图40-3为低压汞灯的衍射光谱示意图，它每一级光谱中有4条特征谱线：紫色1=4358nm，绿色2=5461nm，黄色两条3=5770nm和4=5791nm。3角色散率(简称色散率)从光栅方程可知衍射角?是波长的函数，这就是光栅的角色散作用。衍射光栅的色散率定义为：?=D上式表示，光栅的色散率为同一级的两谱线的衍射角之差?与该两谱线波长差?的比值。通过对光栅方程的微分，D可表示成：图40-3变化，所在宽入射角宽波段偏振分光棱镜。棱镜分辨率随波长变化而变化，在短波部分分辨率较大，即棱镜分光具有“非匀排性，色谱的光谱为“非匀排光谱。这是棱镜分光最大的缺乏。精品策划书