高二物理竞赛光栅光谱仪课件.pptx

11、光栅光谱仪、光栅光谱仪1 1、光栅的分光原理、光栅的分光原理由光栅方程由光栅方程可知：可知：光栅衍射的零级光谱光栅衍射的零级光谱是白色的，其余各个是白色的，其余各个级次均为彩色光谱。级次均为彩色光谱。1缝间干涉因子的特点缝间干涉因子的特点：衍射因子：衍射因子：干涉因子：干涉因子 令：令：（取极大值时）（取极大值时）1）主极强峰值的位置、强度和数目）主极强峰值的位置、强度和数目（1）位置）位置由：由：得：得：时时在在 的位置出现主极大的位置出现主极大主极大的位置与缝数主极大的位置与缝数N无关无关（2）光强：）光强：（3）数目：）数目：时，时，2）极小值位置、次极强的数目和）极小值位置、次极强的数目和 主极强的半角宽度主极强的半角宽度（1）极小值位置：）极小值位置：时时：整数：整数：非整数。：非整数。在在 位置出现极小值。位置出现极小值。由：由：可知可知（2）次极强数目）次极强数目相邻主极强间有相邻主极强间有 个极小值（暗线）个极小值（暗线）因此，相邻主极强间共有因此，相邻主极强间共有 个次极强。个次极强。（3）主极强的半角宽度）主极强的半角宽度由由 中央主极强中央主极强的半角宽度：的半角宽度：讨论：讨论：越大，越大，越小，条纹越细锐。越小，条纹越细锐。单缝衍射因子的作用单缝衍射因子的作用令：令：（取极大值时）（取极大值时）（1）单缝的调制作用）单缝的调制作用（2）缺级）缺级由由 缺级级次：缺级级次：，2光栅的色散本领光栅的色散本领1）定义：）定义：两条谱线中心的波长间隔两条谱线中心的波长间隔 与被分开的与被分开的角距离角距离 或在屏幕上被分开的线距离或在屏幕上被分开的线距离之比分别称为角色散本领和线色散本领。之比分别称为角色散本领和线色散本领。，2）角色散本领和线色散本领公式）角色散本领和线色散本领公式3）讨论）讨论（1）与与 成反比，与成反比，与 成正比。成正比。（2）与与 成反比，与成反比，与 和和 成正比成正比（3）和和 均与均与N无关无关4）例题：）例题：钠黄光包括钠黄光包括 和和两条谱线，使用两条谱线，使用 、每毫米内有、每毫米内有1200条缝的光栅，求：一级光谱中两条谱线的条缝的光栅，求：一级光谱中两条谱线的位置、角间隔和半角宽各是多少？位置、角间隔和半角宽各是多少？解：解：（1）（2）（3）