测定衍射光栅的光栅常数_第1页
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文档简介

关于测定衍射光栅的光栅常数实验目的1、了解光栅衍射的基本原理。2、学会光栅常数的测量方法。

----光具座法第2页,共13页，2024年2月25日，星期天

实验原理

光栅是一种常用的光学色散元件,具有空间周期性,它好象是一块由大量的等宽、等间距并相互平行的细狭缝组成的衍射屏，色散率大，分辨本领高。可以用来直接测定光波的波长。研究光谱线的结构和强度。标志它性质的一个重要物理量就是光栅常数d，它满足的方程就是光栅方程。光栅常数

d=a+b

光栅方程

dSinθ=kλ式中θ是衍射角，λ是所用光波的波长，k是衍射光谱的级次。

k=0、±1、±2、±3、±4······ab第3页,共13页，2024年2月25日，星期天原理光路图abθLx光栅光栅唱数d=a+babθdSinθP光程差第4页,共13页，2024年2月25日，星期天

根据光栅方程，亮条纹的位置由光栅方程决定，如果只考虑k=±1级的情况，Sinθ就是一个小量，此时Sinθ≈tgθ,因此，光栅方程可以写成利用光栅方程，如果已知光波波长，通过测量L和x,，就可以得到光栅常数d，反之，如果已知光栅常数d，同样可以计算得到光波波长。第5页,共13页，2024年2月25日，星期天实验仪器1.光栅（2块）、2.半导体激光器（λ=6500Å）、3.光具座、4.观察屏、5.游标卡尺。实验光路图光栅半导体激光器L0+1-1-2+2xxθθ第6页,共13页，2024年2月25日，星期天实验装置图第7页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容1.大片漂白光栅：已知光栅常数测量光波波长。L取90cm左右5点，每个L测量3次x

取平均，求出5个光波波长λ，计算平均光波波长及百分差。第8页,共13页，2024年2月25日，星期天2.小片漂白光栅：已知光波波长测量光栅常数。L取大于100cm的5点，每个L测量3次x

取平均，求出5个光栅常数，计算平均光栅常数和平均光栅常数的标准偏差。写出最后结果。第9页,共13页，2024年2月25日，星期天x的测量方法2x2x2x0-1+10+1+2－1－22x2x2x第10页,共13页，2024年2月25日，星期天数据记录表格1.d=0.01mm

L/cm

Xi/cm

λ/cm2.λ=6500Å

L/cm

Xi/cm

d/cm第11页,共13页，2024年2月25日，星期天数据处理和误差分析1.大片漂白光栅2.小片漂白光栅最后结果第1

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