實(shí)驗(yàn)十九 分光計(jì)調(diào)整 測(cè)光柵常數(shù)

實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)分光計(jì)是一種比較精密的光學(xué)儀器，可用來測(cè)量各種光線之間的角度。其基本原理是，讓光線通過狹縫和聚焦透鏡形成一束平行光線，經(jīng)過光學(xué)元件的反射或折射后進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡物鏡并成象在望遠(yuǎn)鏡的焦平面上，通過目鏡進(jìn)行觀察和測(cè)量各種光線的偏轉(zhuǎn)角度。許多光學(xué)量，如折射率、波長(zhǎng)、色散率、衍射角等，都可以用分光計(jì)來測(cè)定。4/17/20231實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．用最小偏向角法測(cè)玻璃三棱鏡的折射率、測(cè)定光柵常數(shù)。2．學(xué)會(huì)正確調(diào)節(jié)和使用分光計(jì)。

4/17/20232實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【實(shí)驗(yàn)裝置】分光計(jì)—讀數(shù)裝置分光計(jì)—平行光管分光計(jì)—載物臺(tái)分光計(jì)—望遠(yuǎn)鏡光柵雙面鏡汞燈放大鏡4/17/20233實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【實(shí)驗(yàn)原理】

光柵是根據(jù)多縫衍射原理制成的一種分光元件。在一塊透明的光學(xué)玻璃上刻劃大量相互平行、等寬等間距的刻痕就制成了一塊透射式平面刻痕光柵（目前一般使用光的干涉原理制作這種光柵）。當(dāng)光照射在光柵面上時(shí)，刻痕處由于散射不易透光，光線只能在刻痕間的狹縫中通過。因此光柵實(shí)際上是由一排密集、均勻而又平行的狹縫組成的。如圖所示，設(shè)光柵的透光部分的寬度為?a?，不透光部分的寬度為?b?，定義d=a+b為光柵常數(shù)。當(dāng)一束平行光垂直入射到光柵面上時(shí)，按照光柵衍射理論，衍射光譜中明條紋的位置由下式?jīng)Q定：

（k=0,1,2,…）

4/17/20234實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【實(shí)驗(yàn)原理】4/17/20235實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1.分光計(jì)的調(diào)整，包括望遠(yuǎn)鏡的水平、載物臺(tái)的水平、平行光管與望遠(yuǎn)鏡共軸等。2．測(cè)量汞燈各光柵衍射譜線的衍射角。（1）由于衍射光譜對(duì)中央明紋是對(duì)稱的，為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度，測(cè)量第?k

級(jí)光譜時(shí)，應(yīng)測(cè)出?+k

級(jí)和?-k

級(jí)光譜線的位置，兩位置的差值之半即為??.（2）為消除分光計(jì)刻度圓盤的偏心差，測(cè)量每一條譜線時(shí)，在刻度盤上的兩個(gè)游標(biāo)都要讀數(shù)，然后取其平均值。（3）為使十字刻線精確對(duì)準(zhǔn)光譜線，必須用望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲來對(duì)準(zhǔn)。（4）測(cè)量時(shí)，可將望遠(yuǎn)鏡移至最左端，從?-2,-1?至?+1,+2?級(jí)依次測(cè)量，以免漏測(cè)數(shù)據(jù)。（5）將測(cè)得的數(shù)據(jù)代入式（19-8），計(jì)算光柵常數(shù)?d

及每毫米的光柵縫數(shù)?N?.

4/17/20236實(shí)驗(yàn)十九分光計(jì)調(diào)整測(cè)光柵常數(shù)【預(yù)習(xí)思考題】1．什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？2．分光計(jì)的主要部件有哪四個(gè)？分別起什么作用？3．調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于分光計(jì)中心軸時(shí)很重要的一項(xiàng)工作是什么？如何才能確保在望遠(yuǎn)鏡中能看到由雙面反射鏡反射回來的綠十字叉絲像？4．各調(diào)一半法是指分別調(diào)節(jié)哪兩個(gè)螺絲，使綠十字叉絲像