1、物 理 实 验 教 学 示 范 中 心实验十实验十 用透射光栅测定光波波长用透射光栅测定光波波长一、实验目的一、实验目的四、实验内容四、实验内容二、实验仪器及设备二、实验仪器及设备五、实验记录五、实验记录六、实验结果分析六、实验结果分析三、实验原理三、实验原理物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【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.物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【实验仪器】分光计,平面透射光栅,贡灯,钠灯,单缝(宽度可调).物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【实验原理】光栅和棱镜一样,是重要的分光光学元件,
2、已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中.实际上,光栅就是一组数目极多的等宽、等距和平行排列的狭缝.应用透射光工作的称为透射光栅,应用反射光工作的称为反射光栅,本实验用的是平面透射光栅.如图一所示物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心根据瑞利判据,当一条谱线强度的极大值和另一条谱线强度的第一极小值重合时,则可认为该线刚能被分辩,由此可以推出 kNR 其中K为光谱级数,N是光栅刻划的总数,(问:设某光栅N=4000,对一级光谱在波长为590nm附近,它刚能辩认的两谱线的波长差为多少?)
3、 物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【实验内容】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)根据前述的要求,光栅面应调节到垂直于入射光。(2)根据衍射角测量的要求,光栅衍射面应调节到和观测面度盘平面一致。物 理 实 验 教 学 示 范 中 心当分光计的调节已完成时,方可进行这部分调节。物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心光谱级数k由自己确定。转动望远镜光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。(问:还记得为何用两个游标吗?控制望远镜转动的有两个螺旋,还记得如何配合使用吗?)将望远镜转向光栅的另一侧,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.物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【注意事项】 物 理 实 验 教 学 示 范 中 心【复习思考题】1比较棱镜和光栅分光的主要区别.2分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响?3如果光波波长都是未知的,能否用光栅测其波长?4设计一种不用分光计,只用米尺和光栅去测d和 的方案.