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文档简介

用透射光栅测定光波波长,大学物理实验,物电学院普物教研室,1、进一步巩固分光计的调节与使用技巧;,2、利用光栅测定光栅常量、光波波长。,【实验目的】,分光计、平面透射光栅、低压汞灯、平面镜等。,【实验仪器】,分 光 计,低压汞灯,分光计、平面透射光栅、低压汞灯、平面镜等。,【实验原理】,是光学色散元件,为一组数目极多的等宽、等间距平行排列的狭缝。,光栅:,光栅方程为:,分光原理如右图所示:,谱线特点:,1、中间为零级谱线,其余各级谱线对称分布于两侧。 2、中间为零级谱线,而不同波长的光谱线位置不同。并按波长增加的次序由里向外展开,形成彩色光谱。,若已知 ,测出衍射角 ,则可计算出光栅常数 。 反之,若已知 ,通过测量衍射角 ,则可以测出 光波波长 。,注意,【实验内容】,1、把分光计调节好(望远镜接收平行光并处于水平 状态,载物台水平,准直管水平并产生平行光)。,2、调节光栅的位置。 (1)将光栅放在分光计载物平台上,使光栅平面处于载 物台下方两个调节螺丝 和 中垂面上。左右转动载物 平台,看到由光栅反射的“小十字叉丝”像,调节 或 , 使小十字叉丝和分划板上的调整用叉丝中心重合,此时 光栅面已垂直于入射光。,(2)用低压汞灯照亮准直管的狭缝。转动望远镜观察光谱, 若零级谱线两侧的光谱线相对于分划板中间的水平线高低不 等时,调节载物平台下方的另一个螺丝 ,使零级谱线两旁 的谱线等高。由于调节螺丝 会使小十字叉丝像偏离调整用 叉丝中心,所以要反复进行(1)(2)两步操作,直至小十 字叉丝像和调整用叉丝中心重合,并且所有谱线等高。,3、将望远镜隔着光栅对准准直管,使零级光谱和分划板中 的竖直线重合。再转动载物平台,使由光栅表面返回的小十字叉丝像和调整用叉丝中心重合。,4、保持光栅位置不动,以光谱中的绿线为已知谱线,通过测量衍射角 ,计算出光栅常量 (对称测量,且测量次数不少于3次),5、以 为已知量,通过测量衍射角 ,将数据填入下面的表格当中,算出汞灯谱线中其余谱线的波长 (一条紫线,两条黄线),【数据处理】,条纹间距,干涉级数,衍射角,衍射角,波长,【思考与讨论】,1、调节并判断光线是否垂直入射到光栅上? 2、怎样确定光栅光谱的级数?,3、如果望远镜对着平面透射光

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