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物 理 实 验 使用衍射光栅测量光线波长,实训楼2209室，67791039 Email: 网站: ,上海工程技术大学,实验目的,1. 理解光栅衍射原理与特点。 2. 理解掌握分光仪及光栅调节要求和方法。 3. 认识光栅光谱的分布规律，能正确判别 衍射光谱的级次。 4. 能正确测量衍射角。,实验仪器,衍射光栅、分光仪、平面镜、汞灯,实验原理,是一种很有用的光谱分析元件，,光栅有不同的种类，如透射光栅、平面反射光栅、凹光栅及全息光栅等。,衍射光栅 (grating),是由大量等宽度、等距离 的平行狭缝构成的光学元件。,最典型的透射光栅，是在玻璃片上刻划出一系列平行等距的划痕，刻过的地方不透光，未刻的地方透光。,光盘的凹槽形成一个反射光栅，在白光下能观察到入射光被分离成彩色光谱。,蝴蝶身上层叠的细微鳞片、鸟羽细密的羽管都形成了天然的反射光栅。,生活中常见的光栅衍射现象,光栅常数:,（数量级为 10-5 10-6 m）,光栅常数与光栅单位长度的刻痕数 N 的关系：,光栅常数,例如，玻璃片上cm宽刻有3000条刻痕，光栅常数为：,出现亮纹的条件,K=0，1 , 2 , 3 ,.,任意相邻两束光的光程 差为 (a+b)sin ，如果 满足：,平行光垂直入射到光栅，产生衍射现象。,则在该衍射角方向形成亮纹,光栅方程,K=0， 则 =0，所有波长都能满足光栅方程，在该衍射角方向出现光源含有的所有颜色光的亮条纹，中央零级条纹，此处无分光作用,K一定，且不为零，波长不同，则衍射角 不同，即不同颜色的光在不同位置出现亮条纹，即光栅可以起分光作用， K级亮条纹,复色光 （白光）,不同波长的单色光分离开,不同波长的单色光分离开,本实验的测量内容,1. 利用分光仪测量出汞灯零级光谱的角位置,2. 利用分光仪测量出汞灯一级光谱（K=1） 中黄光的角位置,3. 计算出汞灯一级光谱（K=1）中黄光 的衍射角大小,4. 利用光栅方程计算出黄光的波长大小,分光仪调整,达到： 望远镜能接收平行光， 平行光管能出射平行光， 而且都与分光仪主轴严格垂直。,望远镜聚焦于无穷远处,相互垂直,平行光管,光栅调整,光 栅放置,两者正交,光 栅,测量
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