测定衍射光栅的光栅常数.ppt

测定衍射光栅的光栅常数,实验目的,1、了解光栅衍射的基本原理。2、学会光栅常数的测量方法。-光具座法,实验原理,光栅是一种常用的光学色散元件,具有空间周期性,它好象是一块由大量的等宽、等间距并相互平行的细狭缝组成的衍射屏，色散率大，分辨本领高。可以用来直接测定光波的波长。研究光谱线的结构和强度。标志它性质的一个重要物理量就是光栅常数d，它满足的方程就是光栅方程。光栅常数 d=a+b 光栅方程 dSin=k式中是衍射角，是所用光波的波长，k是衍射光谱的级次。k=0、1、2、3、4,原理光路图,a,b,L,x,光栅,光栅唱数 d=a+b,P,光程差,根据光栅方程，亮条纹的位置由光栅方程决定，如果只考虑k=1级的情况，Sin就是一个小量，此时Sintg,因此，光栅方程可以写成,利用光栅方程，如果已知光波波长，通过测量L和x,，就可以得到光栅常数d，反之，如果已知光栅常数d，同样可以计算得到光波波长。,实验仪器,1.光栅（2块）、2.半导体激光器（=6500）、3.光具座、4.观察屏、5.游标卡尺。,实验光路图,光栅,半导体激光器,L,0,+1,-1,-2,+2,x,x,实验装置图,实验内容,1.大片漂白光栅：已知光栅常数测量光波波长。L 取90cm左右5点，每个L 测量3 次x 取平均，求出5 个光波波长，计算平均光波波长及百分差。,2.小片漂白光栅：已知光波波长测量光栅常数。L 取大于100cm的5点，每个L 测量3 次x 取平均，求出5 个光栅常数，计算平均光栅常数和平均光栅常数的标准偏差。写出最后结果。,x的测量方法,0,+1,+2,1,2,2x,2x,2x,数据记录表格,1.d=0.01mm,2.=6500,数据处理和误差分析,1.大片漂白光栅,2.小片漂白光栅,最后结果,