光柵衍射實驗

資料范本資料范本word版本，可以直接編輯和打印，感謝您的下載光柵衍射試驗地點： 時間： 請具體閱讀內(nèi)容512023011744二、試驗目的：進一步生疏分光計的調(diào)整與使用;(3)加深理解光柵衍射公式及其成立條件。試驗原理：一般每毫米約250~600條線。由于光柵衍射條紋狹窄細銳，區(qū)分本領(lǐng)比棱鏡處理。柵常數(shù)和光波波長圖1 光柵的衍射平面上形成一系列明暗條紋。1d=ABG，有一束平行光與光柵的法線成iBBCCA，BDFCA+AD〔1〕式中， 入射光的波長。當入射光和衍射光都在光柵法線同側(cè)時，〔1〕式括號內(nèi)取正號，在光柵法線兩側(cè)時，〔1〕式括號內(nèi)取負號。i=0，則〔1〕式變成：〔2〕角。3光柵衍射光譜光柵G在小平臺上的位置2

mmGi，假設與入射線同在光柵nm(1)可知〔3〕假設以△表示入射光與第m級衍射光的夾角，稱為偏向角，〔4〕向角。并且僅在入射光和衍射光處于法線同側(cè)時才存在最小偏向角。此時〔5〕帶入式〔3〕得m=0，±1，±2，… (6)(6)算出波長。試驗儀器：1。分光計分光計的構(gòu)造和調(diào)整方法見4.3節(jié)。在本試驗的各項任務中，為實現(xiàn)平行平行光管發(fā)出平行光，并且二者的光軸都垂直于分光計主軸。2。光柵如前所述，光柵上有很多平行的，等距離的刻線。在本試驗中應使光柵刻線與分光計主軸平行。假設光柵刻線不平行于分光計主軸，將會覺察衍射光譜是傾斜的并且傾斜方向垂直于光柵刻痕的方向不平行于分光計方向，但譜線本身仍平行于狹縫。明顯這會影響測量結(jié)果。通過調(diào)整小平臺，可使光柵刻痕平水平螺釘?shù)倪B線。3。水銀燈2.水銀燈光譜圖汞燈的多級衍射光譜220V毀。水銀燈在使用過程中不要頻繁啟閉，否則會降低其壽命。試驗步驟：調(diào)整分光計和光柵以滿足測量要求。在光線垂直入射的情形下，即i=0時，測定光柵常數(shù)和光波波長。①調(diào)整光柵平面與平行光管的光軸垂直。平行光垂直入射于光柵平面，這(2)成立的條件，因此應做認真調(diào)整，使該項要求得到滿足。調(diào)整方法是:先將望遠鏡的豎叉絲對準零級譜線的中心，從刻度盤讀出入射光的方位(留意:零級譜線很強，長時間觀看會損害眼睛，觀看時必需在狹縫前加一兩層白紙以a＇角度，就可認為是垂直入射。光柵調(diào)整示意圖到的各級譜線的強弱及不確定度的公式來打算測量第幾級的較為合理。d=>的不確定度=>m越小。③測定。光線垂直于光柵平面入射時，對于同一波長的光，對應于同一m2，如下圖。測量時應留意消退圓度盤的偏心差。ddd〔3〕在時，測定水銀燈光譜中波長較短的黃線的波長。光方位和光柵平面的法線方位。調(diào)整方法自擬，課前考慮好?？梢越柚闷矫骁R與光柵平面平行進展調(diào)整。先固定外刻度盤轉(zhuǎn)動內(nèi)盤〕。預轉(zhuǎn)，然后看十字叉絲是否與叉絲對齊后讀方位與初始方位的差即為入射角的值。射角并不相等，因此，其只能分別測出。側(cè)。長。(4)用最小偏向角法測定波長較長的黃線的波長(選做)。該譜線的方位及零級譜線的方位(即入射光的方位)測出最小偏向角。實際測量時，為提高測量精度，可測出2。方法是：先找到黃光中與入射置時，登記該譜線的方位;然后，以平行光管的光軸為對稱軸，通過轉(zhuǎn)動小平2。2五、數(shù)據(jù)處理：光柵編號： 14；＝ 1’ ；入射光方位＝152°36’ ；＝332°40’；d；=>=3x546.1/sin29°27.25’nm=3327.0nm=>===2.057rad=1.0nmd=(3327.0±1.0)nm求黃光1的波長〔理論值579.1nm〕=>=3327.0xsin31°23.25’/3=579.5nm=0.3nmλ1=〔579.5±0.3〕nmλ2=dsinφm/m=575.3nm=0.3nmλ2=(575.3±0.3)nm求紫光的波長〔理論值435.8nm〕=433.3nm=0.2nmλ3=(433.3±0.2)nm經(jīng)計算得：光柵編號： 14；光柵平面法線方位＝152°38’ ；＝332°42’。=>(m，，m=2=575.5nm△λ=0.5nm*=(575.5±0.5)nmm=2=570.6nm△λ=0.46nm*=〔570.6±0.5〕nmλ=(λ同+λ=5.93*10-4△λ=0.34nmλ=(573.0±0.3)nm3．選做〔最小偏向角法〕先找到黃光中與入射線位居光柵平面法線同側(cè)的某一條譜線，轉(zhuǎn)變?nèi)肷錇閷ΨQ軸，通過轉(zhuǎn)動小平臺，使光柵平面的法線轉(zhuǎn)到對稱位置上，在入射線的另一側(cè)，對應級次的衍射線亦同時處于最小偏向角位置，登記其方位，前后兩2。，m=2=>=599.2nm=0.4nmλ=(599.2±0.4)nm(599.2-579.1)/579.1*100%=3.471%,此時的誤差較＝０時測量的誤差大了不少。六、思考題：要調(diào)整望遠鏡光軸⊥分光計主軸當平面鏡法線與望遠鏡光軸平行時，反射像與叉絲的上交點完全重合，將小平臺旋轉(zhuǎn)180°之后，假設仍舊完全重調(diào)小平臺下的螺釘使反射像與叉絲的上交點之間的距離減小一半，再調(diào)望遠鏡180°，重復以上步驟。準零級譜線的中心，從刻度盤讀出入射光的方位，再測出同一m級左右兩側(cè)一對衍射譜線的方位角，分別計算出它們與入射光的夾角，假設二者之差不超過a＇角度，就可認為是垂直入射?！?〕A．d=>B．的不確定度=>比垂直入射時的示數(shù)偏移，然后讀出