光柵衍射

1、光柵衍射實(shí)驗(yàn)報(bào)告光柵衍射實(shí)驗(yàn)報(bào)告collegelife2009032216:08:05閱讀1532評(píng)論1字號(hào)：大中小學(xué)號(hào)：姓名：班級(jí)：實(shí)驗(yàn)名稱：光柵衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.進(jìn)一步掌握調(diào)節(jié)和使用分光計(jì)的方法。2.加深對(duì)分光計(jì)原理的理解。3.用透射光柵測定光柵常數(shù)。實(shí)驗(yàn)儀器：分光鏡，平面透射光柵，低壓汞燈（連鎮(zhèn)流器）實(shí)驗(yàn)原理:光柵是由一組數(shù)目很多的相互平行、等寬、等間距的狹縫(或刻痕)構(gòu)成的是單縫的組合體其示意圖如圖1所示。原制光柵是用金剛石刻刀

2、在精制的平面光學(xué)玻璃上平行刻劃而成。光柵上的刻痕起著不透光的作用兩刻痕之間相當(dāng)于透光狹縫。原制光柵價(jià)格昂貴常用的是復(fù)制光柵和全息光柵。圖1中的為刻痕的寬度為狹縫間寬度為相鄰兩狹縫上相應(yīng)兩點(diǎn)之間的距離稱為光柵常數(shù)。它是光柵基本常數(shù)之一。光柵常數(shù)的倒數(shù)為光柵密度即光柵的單位長度上的條紋數(shù)如某光柵密度為1000條毫米即每毫米上刻有1000條刻痕。圖1光柵片示意圖圖2光線斜入射時(shí)衍射光路圖3光柵衍射光譜示意圖圖4載物臺(tái)當(dāng)一束平行單色光垂直照射到

3、光柵平面時(shí)，根據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射理論，在各狹縫處將發(fā)生衍射，所有衍射之間又發(fā)生干涉，而這種干涉條紋是定域在無窮遠(yuǎn)處，為此在光柵后要加一個(gè)會(huì)聚透鏡，在用分光計(jì)觀察光柵衍射條紋時(shí)，望遠(yuǎn)鏡的物鏡起著會(huì)聚透鏡的作用相鄰兩縫對(duì)應(yīng)的光程差為（1）出現(xiàn)明紋時(shí)需滿足條件（2）（2）式稱為光柵方程，其中：為單色光波長；k為明紋級(jí)數(shù)。由（2）式光柵方程，若波長已知，并能測出波長譜線對(duì)應(yīng)的衍射角，則可以求出光柵常數(shù)d。在=0的方向上可觀察到中央極強(qiáng)，稱為零級(jí)譜線

4、，其它譜線，則對(duì)稱地分布在零級(jí)譜線的兩側(cè)，如圖3所示。遠(yuǎn)鏡對(duì)著平面鏡的另一面，采用同樣的方法調(diào)節(jié)，如此反復(fù)調(diào)整，直至從平面鏡兩表面反射回來的亮十字象與分劃板準(zhǔn)線上部十字線完全重和為止。（3）調(diào)節(jié)平行光管產(chǎn)生平行光用已調(diào)好的望遠(yuǎn)鏡作為基準(zhǔn)，正對(duì)平行光管觀察，并調(diào)節(jié)平行光管狹縫與透鏡的距離，使望遠(yuǎn)鏡中能看到清晰的狹縫象，且象與叉絲無視差。這時(shí)平行光管發(fā)出的光既為平行光，然后調(diào)節(jié)平行光管的斜度螺絲，使狹縫居中，上下對(duì)稱，即平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡

5、光軸重合，都垂直于儀器轉(zhuǎn)軸。2調(diào)節(jié)光柵方位及測量：（1）分光計(jì)調(diào)節(jié)好后可將光柵按雙面鏡的位置放好，適當(dāng)調(diào)節(jié)使從光柵面反射回來的亮十字象與分劃板準(zhǔn)線上部十字線完全重和。（2）從中央條紋（即零級(jí)譜線）左側(cè)起沿一個(gè)方向向左移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使望遠(yuǎn)鏡中的叉絲依次與第一級(jí)衍射光譜中的綠線相重合，記下對(duì)應(yīng)位置的讀數(shù)，再移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，越過中央條紋，依次記錄右側(cè)第一級(jí)衍射光譜中的綠線位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)。為了減少誤差，再從右側(cè)開始，重測一次。【數(shù)據(jù)記錄與處理】表1測

6、量光柵常數(shù)綠光波長：=546.1nm測量次數(shù)123綠光位置θ左θ右θ左θ右θ左θ右K=132845＇14850＇32739＇14745＇31846＇13853＇K=13100＇1305＇3090＇1292＇30010＇12015＇1845＇1845＇1839＇1843＇1836＇1838＇1845＇1841＇1837＇3.93＇綠光波長λ=0.546.1微米1.707微米0.038微米1.7070.038微米T(0.95)=1.6453