用衍射光柵測光波波長

1、實驗實驗41 用衍射光柵測光波波長用衍射光柵測光波波長【實驗目的】【實驗目的】1.觀察光柵的衍射光譜，理解光柵衍射的基觀察光柵的衍射光譜，理解光柵衍射的基本規(guī)律。本規(guī)律。2.學會測定光柵常數(shù)以及原子光譜的波長。學會測定光柵常數(shù)以及原子光譜的波長。3.進一步熟悉分光計的調節(jié)與使用。進一步熟悉分光計的調節(jié)與使用?！緦嶒瀮x器】【實驗儀器】 分光計，全息透射光柵，平行光管，低壓汞燈。分光計，全息透射光柵，平行光管，低壓汞燈?！緦嶒炘怼俊緦嶒炘怼?如圖如圖411所示：所示： 在圖在圖41-2中可以看到，衍射光譜中明條紋的中可以看到，衍射光譜中明條紋的位置應出現(xiàn)在振動加強點，其光程差應為波長位置應出現(xiàn)

2、在振動加強點，其光程差應為波長的整數(shù)倍，即：的整數(shù)倍，即： （41-1） 式中，式中， 稱為光柵常數(shù)；稱為光柵常數(shù)； 為入射光的波長，為入射光的波長， 為明條紋（稱為譜線）的級數(shù)；為明條紋（稱為譜線）的級數(shù)； 是是 級明條紋的級明條紋的衍射角。衍射角。kdksinkbaksin)(012k ， ，badkkk【實驗內容】【實驗內容】 1.點燃汞燈，調整整體分光計。點燃汞燈，調整整體分光計。 2.安放調節(jié)光柵，如圖安放調節(jié)光柵，如圖413所示：所示： 3.轉動望遠鏡，一般可以看見一級和二級光譜線，轉動望遠鏡，一般可以看見一級和二級光譜線，注意觀察叉絲的交點是否在各條譜線的中央位注意觀察叉絲的交點

3、是否在各條譜線的中央位置，如果有高低變化，可對圖置，如果有高低變化，可對圖41-3中的螺絲中的螺絲 （ 不要再動）予以校正。也可以調望遠鏡不要再動）予以校正。也可以調望遠鏡和平行光管上的高低調節(jié)螺釘。和平行光管上的高低調節(jié)螺釘。3B21BB4.用望遠鏡對準汞光譜中的明亮綠譜線（綠譜線用望遠鏡對準汞光譜中的明亮綠譜線（綠譜線的波長為的波長為546.07 ），分別記錄左右一級兩），分別記錄左右一級兩個角度位置。當測右側譜線時，分光計左右的個角度位置。當測右側譜線時，分光計左右的兩窗口讀數(shù)分別為兩窗口讀數(shù)分別為 和和 ；當測左側譜線時，；當測左側譜線時，兩窗口讀數(shù)分別為兩窗口讀數(shù)分別為 和和 則由分

4、光計原理知：則由分光計原理知： 為了消除偏心差，得到為了消除偏心差，得到22或)(41mm 重復測量重復測量 值值3次以上，把所得次以上，把所得 值的平均值值的平均值和波長和波長 的值代入公式的值代入公式（41-1）中，計算出中，計算出光柵常數(shù)。若光柵常數(shù)。若 ，求其百分誤，求其百分誤差。差。5.汞光譜還有藍、黃（兩條）亮譜線，分別測出汞光譜還有藍、黃（兩條）亮譜線，分別測出它們的一級衍射角，用已測得的光柵常數(shù)，求它們的一級衍射角，用已測得的光柵常數(shù)，求它們的譜線波長，按誤差傳遞公式計算波長的它們的譜線波長，按誤差傳遞公式計算波長的標準誤差。標準誤差。)30001 (60001cmcmd 表表

5、41-1 光柵常數(shù)的測量光柵常數(shù)的測量 綠譜線綠譜線次數(shù)次數(shù)右（右（+1+1級）級）左（左（-1-1級）級）1 12 23 3 光柵常光柵常數(shù)數(shù) 546.07mmnd)(41sinkd表表41-2 根據(jù)已測定的光柵常數(shù)根據(jù)已測定的光柵常數(shù) ，測定其他，測定其他各條譜線波長各條譜線波長 讀數(shù)讀數(shù)譜線譜線右（右（+1+1級）級）左（左（-1-1級）級）衍射角衍射角 藍藍黃黃1 1黃黃2 2d_dsinkd計算光波波長計算光波波長 誤差計算：誤差計算： （ ）kdksin cossinkbakba）（dba【注意事項】【注意事項】1.分光計各部分調節(jié)螺絲比較多，在不清楚這分光計各部分調節(jié)螺絲比較多，在不清楚這些螺絲的作用與用法之前，不要亂旋硬扳，些螺絲的作用與用法之前，不要亂旋硬扳，以免損壞儀器。以免損壞儀器。2.請勿用手觸摸光柵表面，移動光柵時，拿其請勿用手觸摸光柵表面，移動光柵時，拿其金屬基座。金屬基座。3.肉眼不要長時間直視汞燈，以免被紫外線灼肉眼不要長時間直視汞燈，以免被紫外線灼傷眼睛。傷眼睛?！舅伎碱}】【思考題】 1.通過分光