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1、细心整理 用光栅测量光波波长试验报告学院班级学号姓名试验目的与试验仪器【试验目的】1 学习调整和运用分光仪视察光栅衍射现象。2 学习利用光栅衍射测量光波波长的原理和方法。3 了解角色散与辨别本领的意义及测量方法。【试验仪器】JJY分光仪(1)、光栅、平行平面反射镜、汞灯等。试验原理限400字以内1、 光栅方程dsin=k k=0, 1, 2,主极大的级数限制：kd2、光栅色散本领与辨别本领光栅的分光原理：波长越长，衍射角越大。色散现象：入射光是复合光，不同的波长被分开，按从小到大依次排列，成为一组彩色条纹，就是光谱。K级次的角色散率：D=dd=kdcos光栅的辨别本领定义为刚好能辨别开的两条单
2、色谱线的波长差与这两种波长的平均值之比：R=试验步骤光栅方程是在平行光垂直入射到光栅平面的条件下得出的，因此要按此要求调整仪器：1） 按试验4.14【试验装置】局部的“1.分光仪的构造”和“2.分光仪的调整”内容调整好分光仪。2） 调整光栅平面使之与平行光管光轴垂直：调B2或B3十字水平线。3） 调整光栅使其透光狭条与仪器主轴平行：调B1使谱线高度一样。4） 用汞灯照亮平行光管的狭缝，设平行光垂直照射在光栅上，转动望远镜定性视察谱线的分布规律与特征；然后变更平行光在光栅上的入射角度，转动望远镜定性视察谱线的分布的变更。5） 测量肉眼可以很清楚看到的汞灯蓝色、绿色、黄色I、黄色II四条谱线。使望
3、远镜对准中心亮线，向左转动，对视察到的每一条汞光谱线，使谱线中心与分划板的垂直线重合，将望远镜此时的角位置(P左,P左) 记录到表5.8-1到5.8-4中。同样的，向右转动，将望远镜此时的角位置(P右,P右) 记录到表5.8-1到5.8-4中。读数：【分析探讨】探讨光栅的作用、汞光谱线的分布规律与特征、平行光入射角度对谱线分布的影响等，对试验结果进展评价。答：1、光栅主要有四个根本性质:色散、分束、偏振和相位匹配，光栅的绝大多数应用都是基于这四种特性。光栅的色散是指光栅能够将一样入射条件下的不同波长的光衍射到不同的方向，它使得光栅取代棱镜成为光谱仪器中的核心元件；光栅的分束特性是指光栅能够将一
4、束入射单色光分成多束出射光的本领；光栅的相位匹配性质是指光栅具有的将两个传播常数不同的波祸合起来的本领。最明显的例子是光栅波导祸合器，它能将一束在自由空间传播的光束祸合到光波导中。衍射光栅是一种分光元件,也是光谱仪器的核心元件。2、高压汞灯的相对光谱能量分布如下图：可见光区4根汞线的强度(404nm、436nm、546nm和577579nm)明显更强，总辐射能量中约有37是可见光，其中一半以上集中在这4根汞的特征谱线上。3、当入射光线与光栅不垂直而偏离的角度小于3时。这局部误差较小而可以忽视，但随着偏离角度的增大，测量误差会显著增加，衍射条纹会相应地移动一个角度，要用d*sin入射角+sin=k进展计算。4、试验数据根本合理，试验结果根本正确。3、【思索题】如何利用分光仪测量光栅的光栅常数？给出试验方法和主要试验步骤。答：让确定波长为的入射光垂直照射到光栅上,用分光仪测量并计算出，之后依据光栅方程,dsin=k求出d。主要试验步骤：紧接着本节试验进展操作，将汞灯换成波长为的入射光垂直照射到光栅上，依据本节试验中的测量步骤中的操作得到和，重复测量23次，利用衍射角计算公式计算出，最终带入光栅方程求解出d。【结论】通过本节试验， 学习了调整和运用分光仪视察光栅衍射现象。学习了利用光栅衍射测量光波波长的原理和方法。了解了角色散与辨别本领的意义及测量方法。
