用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)41 用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.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(xué)會(huì)測(cè)定光柵常數(shù)以及原子光譜的波長(zhǎng)。學(xué)會(huì)測(cè)定光柵常數(shù)以及原子光譜的波長(zhǎng)。3.進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用。進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用?！緦?shí)驗(yàn)儀器】【實(shí)驗(yàn)儀器】 分光計(jì)，全息透射光柵，平行光管，低壓汞燈。分光計(jì)，全息透射光柵，平行光管，低壓汞燈?！緦?shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)原理】 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(yīng)出現(xiàn)在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其光程差應(yīng)為波長(zhǎng)位置應(yīng)出現(xiàn)

2、在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其光程差應(yīng)為波長(zhǎng)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(zhǎng)，為入射光的波長(zhǎng)， 為明條紋（稱為譜線）的級(jí)數(shù)；為明條紋（稱為譜線）的級(jí)數(shù)； 是是 級(jí)明條紋的級(jí)明條紋的衍射角。衍射角。kdksinkbaksin)(012k ， ，badkkk【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1.點(diǎn)燃汞燈，調(diào)整整體分光計(jì)。點(diǎn)燃汞燈，調(diào)整整體分光計(jì)。 2.安放調(diào)節(jié)光柵，如圖安放調(diào)節(jié)光柵，如圖413所示：所示： 3.轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，一般可以看見(jiàn)一級(jí)和二級(jí)光譜線，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，一般可以看見(jiàn)一級(jí)和二級(jí)光譜線，注意觀察叉絲的交點(diǎn)是否在各條譜線的中央位注意觀察叉絲的交點(diǎn)

3、是否在各條譜線的中央位置，如果有高低變化，可對(duì)圖置，如果有高低變化，可對(duì)圖41-3中的螺絲中的螺絲 （ 不要再動(dòng)）予以校正。也可以調(diào)望遠(yuǎn)鏡不要再動(dòng)）予以校正。也可以調(diào)望遠(yuǎn)鏡和平行光管上的高低調(diào)節(jié)螺釘。和平行光管上的高低調(diào)節(jié)螺釘。3B21BB4.用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)汞光譜中的明亮綠譜線（綠譜線用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)汞光譜中的明亮綠譜線（綠譜線的波長(zhǎng)為的波長(zhǎng)為546.07 ），分別記錄左右一級(jí)兩），分別記錄左右一級(jí)兩個(gè)角度位置。當(dāng)測(cè)右側(cè)譜線時(shí)，分光計(jì)左右的個(gè)角度位置。當(dāng)測(cè)右側(cè)譜線時(shí)，分光計(jì)左右的兩窗口讀數(shù)分別為兩窗口讀數(shù)分別為 和和 ；當(dāng)測(cè)左側(cè)譜線時(shí)，；當(dāng)測(cè)左側(cè)譜線時(shí)，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(jì)原理知：則由分光計(jì)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(fù)測(cè)量重復(fù)測(cè)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(zhǎng)和波長(zhǎng) 的值代入公式的值代入公式（41-1）中，計(jì)算出中，計(jì)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(lán)、黃（兩條）亮譜線，分別測(cè)出汞光譜還有藍(lán)、黃（兩條）亮譜線，分別測(cè)出它們的一級(jí)衍射角，用已測(cè)得的光柵常數(shù)，求它們的一級(jí)衍射角，用已測(cè)得的光柵常數(shù)，求它們的譜線波長(zhǎng)，按誤差傳遞公式計(jì)算波長(zhǎng)的它們的譜線波長(zhǎng)，按誤差傳遞公式計(jì)算波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)誤差。標(biāo)準(zhǔn)誤差。)30001 (60001cmcmd 表表

5、41-1 光柵常數(shù)的測(cè)量光柵常數(shù)的測(cè)量 綠譜線綠譜線次數(shù)次數(shù)右（右（+1+1級(jí)）級(jí)）左（左（-1-1級(jí)）級(jí)）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(cè)定的光柵常數(shù)根據(jù)已測(cè)定的光柵常數(shù) ，測(cè)定其他，測(cè)定其他各條譜線波長(zhǎng)各條譜線波長(zhǎng) 讀數(shù)讀數(shù)譜線譜線右（右（+1+1級(jí)）級(jí)）左（左（-1-1級(jí)）級(jí)）衍射角衍射角 藍(lán)藍(lán)黃黃1 1黃黃2 2d_dsinkd計(jì)算光波波長(zhǎng)計(jì)算光波波長(zhǎng) 誤差計(jì)算：誤差計(jì)算： （ ）kdksin cossinkbakba）（dba【注意事項(xiàng)】【注意事項(xiàng)】1.分光計(jì)各部分調(diào)節(jié)螺絲比較多，在不清楚這分光計(jì)各部分調(diào)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(qǐng)勿用手觸摸光柵表面，移動(dòng)光柵時(shí)，拿其請(qǐng)勿用手觸摸光柵表面，移動(dòng)光柵時(shí)，拿其金屬基座。金屬基座。3.肉眼不要長(zhǎng)時(shí)間直視汞燈，以免被紫外線灼肉眼不要長(zhǎng)時(shí)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(guò)分光