8实验用透射光栅测定光波波长.docx

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1、实验八用透射光栅测定光波波长- 实验目的1、加深对光栅分光原理的理解；2、用透射光栅测定光栅常量，光波波长和光栅角色散；3、熟悉分光计的使用方法。 实验仪器分光计，平面透射光栅，汞灯，单缝（宽度可调）三实验原理光栅是一种数目极多的等宽、等距和平行排列的狭缝，如图1所示，设S位于透镜L 物方焦面上的细长狭缝光源，G为光栅，光栅上相邻狭缝的间距为d为光栅常量，自Li射 出的平行光垂直地照射在光栅G上，与光栅法线成0角的平行光线经透镜L2后将会聚于 像方焦面上的P。点，产生衍射亮条纹的条件为：dsin。=k 入D=d。/d 入=k/dcos。光栅分辨本领R为：R=入 /d 入=kN（其中N为光栅刻线

2、的总数。）四、实验步骤1、分光计的调节；（1）望远镜适应平行光（对无穷远调焦）；（2）望远镜准直管主轴均垂直于仪器主轴；（3）准直管发出平行光。2、光栅位置的调节（1） 将光栅面调节到垂直于入射光。（2） 将光栅衍射面调节到和观察面刻度盘平面一致。（3） 使望远镜对准准直管，从望远镜中观察到被照亮的准直管狭缝的像，使其和叉 丝的垂直线重合，固定望远镜，点亮目镜叉丝照明灯，左右转动载物平台，看 到反射的“绿十字”，调节b2和b3,时绿十字和目镜的调整叉丝重合，用汞 灯照亮准直管的狭缝，转动望远镜观察光谱，如果左右两侧的光谱线相对于目 镜中叉丝的水平线高低不平时，说明光栅的衍射面和观察面不一致，这

3、时可调 节平台上的螺钉bl使它们一致。3、测量光栅常量d根据（*）式，只要测出第k级光谱中波长X已知的谱线的衍射角就可以求出 d值。转动望远镜到光栅的一侧，使叉丝的垂直线对准已知波长的第k级谱线的中心, 记录游标值，将望远镜转向光栅的另外一侧，同上测量，同一游标的两次读数之差是 衍射角的二倍，重复测量几次，计算d值及其标准不确定度。4、测量未知波长由于光栅常量d已测到，以此只要测出未知波长的第k级谱线的衍射角9 ,就可 以求出其波长值入。可以选取汞灯光谱中的n条强谱线作为波长未知的测量目标，衍 射角的测量同上。五、注意事项1、按光栅位置调节的两项要求逐一调节后，应再重复检查，因为调节后一项时，可能 对前一项的状况有些破坏。2、光栅位置调节好后，在实验过程中不应移动它。3、本实验选用光栅常量较大的光栅，以便于观察高级次光谱中不同级次光谱的重叠现 象。