用透射光柵測定光波波長

關于用透射光柵測定光波波長第1頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、進一步鞏固分光計的調節(jié)與使用技巧；

2、利用光柵測定光柵常量、光波波長。【實驗目的】第2頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月分光計、平面透射光柵、低壓汞燈、平面鏡等。

【實驗儀器】分光計低壓汞燈分光計、平面透射光柵、低壓汞燈、平面鏡等。第3頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月【實驗原理】

是光學色散元件，為一組數目極多的等寬、等間距平行排列的狹縫。光柵：光柵方程為：第4頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月分光原理如右圖所示：第5頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月譜線特點：1、中間為零級譜線，其余各級譜線對稱分布于兩側。2、中間為零級譜線，而不同波長的光譜線位置不同。并按波長增加的次序由里向外展開，形成彩色光譜。若已知，測出衍射角，則可計算出光柵常數。反之，若已知，通過測量衍射角，則可以測出光波波長。注意第6頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月【實驗內容】1、把分光計調節(jié)好（望遠鏡接收平行光并處于水平狀態(tài)，載物臺水平，準直管水平并產生平行光）。2、調節(jié)光柵的位置。（1）將光柵放在分光計載物平臺上，使光柵平面處于載物臺下方兩個調節(jié)螺絲和中垂面上。左右轉動載物平臺，看到由光柵反射的“小十字叉絲”像，調節(jié)或，使小十字叉絲和分劃板上的調整用叉絲中心重合，此時光柵面已垂直于入射光。第7頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）用低壓汞燈照亮準直管的狹縫。轉動望遠鏡觀察光譜，

若零級譜線兩側的光譜線相對于分劃板中間的水平線高低不等時，調節(jié)載物平臺下方的另一個螺絲，使零級譜線兩旁的譜線等高。由于調節(jié)螺絲會使小十字叉絲像偏離調整用叉絲中心，所以要反復進行（1）（2）兩步操作，直至小十字叉絲像和調整用叉絲中心重合，并且所有譜線等高。3、將望遠鏡隔著光柵對準準直管，使零級光譜和分劃板中的豎直線重合。再轉動載物平臺，使由光柵表面返回的小十字叉絲像和調整用叉絲中心重合。第8頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月4、保持光柵位置不動，以光譜中的綠線為已知譜線，通過測量衍射角，計算出光柵常量（對稱測量，且測量次數不少于3次）5、以為已知量，通過測量衍射角，將數據填入下面的表格當中，算出汞燈譜線中其余譜線的波長（一條紫線，兩條黃線）第9頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月【數據處理】黃線Ⅱ黃線Ⅰ紫線譜線條紋間距

干涉級數

衍射角

衍射角

波長

第10頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月

【思考與討論】1、調節(jié)并判斷光線是否垂直入射到光柵上？2、怎樣確定光柵光譜的級數？3、如果望遠鏡對著平面透射光柵觀察，發(fā)現有兩個不重合的小十字叉絲像，你當如何解釋？此時應如何調節(jié)光柵至測量狀態(tài)？第11頁，課件共13頁，創(chuàng)作于