實(shí)驗(yàn)報(bào)告光柵特性的研究

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：同組姓名： 實(shí)驗(yàn)日期：2008-9-16 指導(dǎo)教師：助教28 審閱日期：光柵特性的研究【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1．進(jìn)一步認(rèn)識(shí)光學(xué)測(cè)角儀的調(diào)節(jié)和使用 2.測(cè)量光柵的特性參數(shù)。 3.控制RC、RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性的測(cè)量主意。 4.從測(cè)定鈉燈和汞燈光譜在可見(jiàn)光范圍內(nèi)幾條譜線的波長(zhǎng)過(guò)程中，觀測(cè)和研究光柵的衍射現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)原理】1.光柵衍射有大量等寬間隔的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)元件成為光柵．設(shè)光柵的總縫數(shù)為N，縫寬為a，縫間不透光部分為b，則縫距d=a+b，稱為光柵常數(shù)．按夫瑯和費(fèi)光柵衍射理論，當(dāng)一束平行光垂直入射到光柵平面上時(shí)，通過(guò)不同的縫，光要發(fā)生干涉，但同時(shí)，每條縫又都要發(fā)生衍射，且N條縫的N套衍射條紋通過(guò)透鏡后將徹低重合．如圖1所示，當(dāng)衍射角θ滿意光柵方程dsinθ=kλ（k=0、±1、±2、…）時(shí)，任兩縫所發(fā)出的兩束光都干涉相長(zhǎng)，形成細(xì)而亮的主極大明條紋．

2．光柵光譜單色光經(jīng)過(guò)光柵衍射后形成各級(jí)主極大的細(xì)亮線稱為這種單色光的光柵衍射譜．倘若用復(fù)色光照耀，由光柵方程可知不同波長(zhǎng)的同一級(jí)譜線（零級(jí)除外）的角位置是不同的，并按波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)的次序自中央向外側(cè)依次分開(kāi)羅列，每一干涉級(jí)次都有這樣的一組譜線．在較高級(jí)次時(shí)，各級(jí)譜線可能互相重疊．光柵衍射產(chǎn)生的這種按波長(zhǎng)羅列的譜線稱為光柵光譜．評(píng)定光柵好壞的標(biāo)志是角色散率和光柵的分辨本領(lǐng)．若入射光束不是垂直入射至光柵平面（圖2），則光柵的衍射光譜的分布邏輯將有所變化．理論指出：當(dāng)入射角為i時(shí)，光柵方程變?yōu)椤緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算】1、白色條紋角度：257°20’77°21’

2、綠光 λ綠光的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-1+1-2+2θ1266°47247°58276°25’238°Δθ9°-9°2819°0-19°08θ286°4667°5796°2658°12Δθ9°25-9°2719°05-19°09θ9°26-9°2819°05-19°09d3.333.323.343.33 d=3.33μm2、藍(lán)光藍(lán)光的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-1+1-2+2θ1264°51249°50272°28’242°Δθ7°-7°3015°0-15°05θ284°5069°92°62°Δθ7°29-7°15°-15°05θ7°30-7°15°-15°05λ(nm)434.7434.7434.2433.3 λ3、紫光紫光的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-1+1-2+2θ1264°15250°271°19’243°Δθ6°-7°013°59-14°00θ284°1670°91°2063°Δθ6°55-7°13°-14°02θ6°55-7°13°-14°01λ(nm)401.0406.8402.3403.3 λ4、黃光1黃光1的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-1+1-2+2θ1267°14247°25’277°3237°Δθ9°-9°5520°-20°10θ287°167°97°57°Δθ9°55-9°5720°-20°10θ9°55-9°20°-20°10λ(nm)573.5574.4574.0574.0 λ4、黃光2黃光2的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-1+1-2+2θ1267°20247°19277°36237°Δθ10°-10°0120-20°16θ287°1967°97°57°Δθ9°59-10°0120°-20°15θ10°00-10°20°-20°16λ(nm)578.2579.2576.2576.7 λ4、Na黃光1Na黃光1的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-3+3θ1289°12225°3Δθ31°-31°5θ2109°45°Δθ31°50-31°θ31°51-31°51λ(nm)585.7585.7 λ

5、Na黃光2Na黃光2的測(cè)量數(shù)據(jù)編號(hào)-3+3θ1289°15225°26Δθ31°-31°5θ2109°45°Δθ31°53-31°θ31°54-31°55λ(nm)586.6586.8 λ【對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的現(xiàn)象或問(wèn)題舉行分析、研究】1、本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容有兩部分，一是光學(xué)測(cè)角儀的調(diào)節(jié)，另一個(gè)部分是對(duì)光柵的測(cè)量，因?yàn)樯蟼€(gè)學(xué)期我曾經(jīng)做過(guò)光學(xué)測(cè)角儀調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)，所以我很快就完成了儀器的調(diào)節(jié)，與上個(gè)學(xué)期三棱鏡的觀測(cè)結(jié)果比較，光柵的光譜更為清晰，且容易辨認(rèn)，三棱鏡的光譜比較難找，很容易觀測(cè)到彩虹。2、對(duì)于實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果，有一定的誤差，緣故應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)者在測(cè)量時(shí)無(wú)法確認(rèn)光譜與中線重合的很好，因?yàn)楣庾V；有一定的寬度，又不能將其調(diào)節(jié)的過(guò)細(xì)，這樣很難找到光譜，所以實(shí)驗(yàn)者不容易是兩條細(xì)線恰好重合，引起一定的誤差。3、在舉行鈉燈的測(cè)量中，惟獨(dú)到了+3、-3時(shí)才會(huì)浮上雙黃光，這與我們實(shí)驗(yàn)前的預(yù)計(jì)基本一致。

【注重事項(xiàng)】1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)光學(xué)測(cè)角儀、鈉光燈、汞燈、全息光柵等有關(guān)知識(shí)，鄭重按光學(xué)儀器使用維護(hù)規(guī)矩操作．2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各儀器、光源、元件的相對(duì)位置不要隨意挪動(dòng)，以免影響其他組實(shí)驗(yàn)或變更實(shí)驗(yàn)條件．3．光學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)光的要求很高，注重實(shí)驗(yàn)室的避光，并且要認(rèn)識(shí)光學(xué)測(cè)角儀的使用，尤其是對(duì)目鏡的微調(diào)旋鈕，可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確實(shí)切性，減少誤差。【實(shí)驗(yàn)感想】因?yàn)槲以谏蟼€(gè)學(xué)期曾經(jīng)做過(guò)關(guān)于光學(xué)測(cè)角儀的實(shí)驗(yàn)，因此這個(gè)實(shí)