衍射光栅-大学物理试验课件.ppt

1、衍衍 射射 光光 栅栅物理实验中心目 录一、实验原理1.衍射光栅和光栅方程2.衍射光栅的角色散三、实验内容及要求1. 分光计的调整2. 实验现象的观察3.实验要求二、实验仪器介绍四、实验注意事项一、实验原理1.衍射光栅和光栅方程衍射光栅:光栅是具有空间周期性结构的用于分光的光学元件。光栅分为透射光栅和反射光栅，若从形状上可分为平面光栅和凹面光栅，按制作方法又可分为原制光栅、复制光栅和全息光栅。平面透射光栅是由大量等宽、等距、排列紧密的平行狭缝构成。 光栅常数:设平面透射光栅的缝宽为a，相邻两缝间不透光部分的宽度为b，d = a + b称为光栅常数。光栅方程：dCBDAPP0光栅透镜kdk)si

2、n(sin0时，有：kdksin2.衍射光栅的角色散角色散是光栅、棱镜等分光元件的重要参数，它表示单位波长间隔内两单色谱线之间的角间距。 （rad/nm） 12kkddD由光栅方程对微分，可得光栅的角色散:kdkDcos（rad/nm）12k二、实验仪器介绍汞灯光源控制平行光管读数照明望远镜载物盘度盘分光计光 栅度盘读数1032293229度盘读数201 680168三、实验内容及要求3会用平面透射光栅测定光栅常数和光波波长实验目的实验目的1. 观察光的衍射现象，加深对光栅衍射原理的理解2进一步熟悉分光计的调节和使用4. 学习测量角色散的方法1. 分光计的调整分光计的调整要求：（1）. 粗调要

3、求：望远镜、平行光管共轴，且与主轴垂直（2）望远镜的调节要求调节目镜：叉丝清晰调节载物台底角螺钉B1、B2：使平面玻璃反射的十字像清晰且与P点重合（3）.平行光管调节要求：发出平行光，光栅刻痕与狭缝平行。调节狭缝位置使缝像清晰，再观察左右衍射谱线，调节B2使其等高，调节缝宽使两黄光谱线清晰。 B1B2B3光栅2. 实验现象的观察十字像十字像叉丝狭缝黄二黄二黄一黄一绿光绿光3.实验要求(2). 求光栅常数d和黄光谱线的波长(1). 测汞光谱线的衍射角（一级绿光、黄光，二级黄光） )(411212右右左左k (3). 测光栅的角色散（选作）已知绿光谱线的波长 = 546.1nm ，求光栅常数 d u(d) 。 求两条黄光谱线的波长 u()（一二级都算）用角色散公式(1)、(2)算二级黄光的角色散（选做）四、实验注意事项1.光栅是易损的光学元件，使用时要小心，不能用手触摸光栅面。 2. 汞灯在使用过程中不能频繁启闭；汞灯光线很强， 不要长时间直视。谢 谢