《光栅衍射测量》PPT课件.ppt

1,透射光栅衍射测量武汉科技学院理学院物理实验教学中心,大学物理实验,1、进一步巩固分光计的调节与使用技巧；,2、利用光栅测量光栅常量、光波波长。,【实验目的】,【实验原理】,光学色散元件，为一组数目极多的等宽、等间距平行排列的狭缝。,光栅：,光栅方程为：,分光原理如右图所示：,谱线特点：,1、中间为零级谱线，其余各级谱线对称分布于两侧。2、中间为零级谱线，而不同波长的光谱线位置不同。并按波长增加的次序由里向外展开，形成彩色光谱。,若已知，测出衍射角，则可计算出光栅常数。反之，若已知，通过测量衍射角，则可以测出光波波长。,注意,6,分光计、平面透射光栅、低压汞灯、平面镜等。,【实验仪器】,7,【实验内容】,测量光栅常数 d测量紫光或黄光波长,【实验步骤】,1、把分光计调节好（望远镜接收平行光并处于水平状态，载物台水平，准直管水平并产生平行光）。,2、调节光栅的位置（1）将光栅放在分光计载物平台上，使光栅平面处于载 物台下方两个调节螺丝 和 中垂面上。左右转动载物 平台，看到由光栅反射的“小十字叉丝”像，调节 或，使小十字叉丝和分划板上的调整用叉丝中心重合，此时 光栅面已垂直于入射光。,（2）用低压汞灯照亮准直管的狭缝。转动望远镜观察光谱，若零级谱线两侧的光谱线相对于分划板中间的水平线高低不等时，调节载物平台下方的另一个螺丝，使零级谱线两旁的谱线等高。由于调节螺丝 会使小十字叉丝像偏离调整用 叉丝中心，所以要反复进行（1）（2）两步操作，直至小十 字叉丝像和调整用叉丝中心重合，并且所有谱线等高。,3、将望远镜隔着光栅对准准直管，使零级光谱和分划板中的竖直线重合。再转动载物平台，使由光栅表面返回的小十字叉丝像和调整用叉丝中心重合。,4、保持光栅位置不动，以光谱中的绿线为已知谱线，通过测量衍射角，计算出光栅常量（对称测量，且测量次数不少于5次）,5、以 为已知量，通过测量衍射角，将数据填入下面的表格当中，算出汞灯谱线中其余谱线的波长（一条紫线，两条黄线）,【思考题】,1、调节并判断光线是否垂直入射到光栅上？2、怎样确定光栅光谱的级数？,3、如果望远镜对着平面透射光栅观察，发现有 两个不重合的小十字叉丝像，你当如何解释？此时应如何调节光栅至测量状态？,再见！,