分光计的调节与光栅衍射
实验十七 分光计的调整及光栅衍射实验
实验十七分光计的调整及光栅衍射实验分光计是一种常用的实验仪器，在物理、化学和生物等实验中具有极为重要的应用价值。
分光计利用光的特性，将其分解成各个波长的光线，然后进行测量和分析。
分光计调整的好坏直接影响到实验结果的准确性和可靠性。
本实验旨在通过调整分光计，进行光栅衍射实验，掌握分光计的使用方法。
实验材料：1.分光计2.特斯拉球3.光栅4.显微镜实验原理：调节仪器前，应先检查分光计内部是否干净，镜面是否有损伤，若有必须及时更换。
然后按照以下步骤进行调节：(1) 入射光系统首先要调节入射光的方向和光斑大小，这是为了保证光线的垂直入射和均匀入射。
调节时，应先将特斯拉球置于光源前方，使其发出光线，然后进行调节。
具体的调节方法如下：a．把特斯拉球移到仪器的正上方，然后将仪器的长轴和短轴轴向前调节到与光源平行。
b．调节分光计顶部刻度盘，使分光计顶部的法兰板与正上方的特斯拉球大致对齐。
c．使用显微镜，调节入射准直镜，使其垂直于入射方向。
d．调节准直镜上的小螺丝，使得光斑尽量小而均匀。
(2) 旋转双偏振片旋转双偏振片，使其平行于入射垂直器的偏振方向，置于出射像方，然后以显微镜观察，利用偏离圆心等距线的位置来确定其平行性。
如果位置很不准确，可以更换双偏振片。
(3) 凸透镜调节在凸透镜两店之间的距离尽量与入射光垂直。
如果夹距大于或小于等于几毫米，则要用手触感检查湾口是否锁紧。
最后是调节物镜。
将物镜渐渐移进直到像屏上发现射线和线条分离开来。
调节物镜高低度，使入射光线合乎标准。
2. 光栅衍射实验在调节好分光计后，我们就可以进行光栅衍射实验。
具体的实验步骤如下：(1) 演示模式选择先将分光计的模式选择拨到演示模式上，然后将光源开启，调节入射光线的方向并使其适当扩散。
将目镜条移至与尺盘刻线重合的位置，朝着入射口看去，观察入射光线可以看到一条安装直线穿脚而过，此时应将入射垂直器用特制工具轻轻调整使它的光轴和此直线重合，然后按下“校准”按钮。
分光计的调整和光栅常数的测定
实验4-11 分光计的调整及光栅常数测定分光计作为基本的光学仪器之一，它是精确测定光线偏转角的仪器，也称之为测角仪。
光学中很多基本量（如反射角、折射角、衍射角等）都可以由它直接测量。
因此，可以应用它测定物质的有关常数（如折射率、光栅常数、光波波长等），或研究物质的光学特性（如光谱分析）。
应用分光计必须经过一系列仔细的调整，才能得到准确的结果。
因此，在学习使用过程中，要做到严谨、细致，才能正确掌握。
【实验目的】1． 了解分光计的基本构造，学会调整分光计。
2． 观察光栅衍射现象，学会用分光计测光栅常数。
【实验原理】光栅是利用衍射原理使光发生色散的光学元件，其由大量等宽、等间距、相互平行的狭缝（或刻痕）组成。
光栅分为透射式和反射式两类，并有平面、凹面之分。
根据夫琅和费衍射理论，当波长为λ的单色平行光垂直照射到光栅上时，经每一狭缝的光都要产生衍射，由于各缝发出的衍射光都是相干光，彼此要产生干涉，于是在透镜L 的焦平面上，就会形成一系列被相当宽的暗区隔开的又细又亮的明条纹，称为谱线（见图4-11-1）。
各明条纹所对应的衍射角φ应满足下列条件λφk b a =+sin )( ( ,2,1,0±±=k ) （4-11-1）式中a 为狭缝宽度，b 为缝间距离，（b a +）称为光栅常数，k 为光谱线的级次。
对应于k =0的明条纹为中央明条纹，也称为零级谱线。
若入射光为复色光，则各波长的零级谱线均在同一位置，其它级次的谱线位于零级谱线的两侧，且同级谱线按不同波长，从短波向长波散开，即衍射角逐渐增大，形成光栅光谱。
由式（4-11-1）可以看出，如果已知入射光波长，只要测出其k 级谱线相应的衍射角φ就可以计算出光栅常数。
【实验仪器】分光计、平面反射镜、光栅、汞灯图4-11-1光栅【实验内容与要求】1．调整分光计（1）调整望远镜使之聚焦于无穷远，适于接收平行光。
（2）调整望远镜光轴与仪器转轴垂直。
分光计调整及光栅常数测量实验报告南昌大学
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：光栅衍射实验学院：机电工程学院专业班级：能源与动力工程162班学生姓名：韩杰学号：**********实验地点：基础实验大楼座位号：mm m m m m d d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (22∆=∆∂∂=∆∂∂=∆（2）λ的不确定度 sin /m d m λϕ=ln ln ln(sin )ln m d m λϕ=+-cos ln 1sin tan ln 1m m m m d dϕλϕϕϕλ∂==∂∂=∂2221()()tan λϕλϕ∆∆=+∆m md d 由以上推导可知，测量d 时，在m ϕ∆一定的情况下，m ϕ越大d 的偏差越小。
但是m ϕ大时光谱级次高，谱线难以观察。
所以要各方面要综合考虑。
而对λ的测量，也是m ϕ越大不确定度越小。
综上，在可以看清谱线的情况下，应该尽量选择级次高的光谱观察，以减小误差。
6.2 求绿线的d 和λ并计算不确定度 1）二级光谱下：由sin mm d λϕ=，代入数据m ϕ=19，可得d =3349.1nm又由mm m m m m dd d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (22∆=∆∂∂=∆∂∂=∆，m ϕ∆=2’得d ∆=3349.1*[2π/(60*180)]/tan(19)=0.6nmd =(3349.1±5.7)nm而实验前已知光栅为300线每毫米，可见测量结果与实际较吻合。
再用d 求其他光的λ：sin /m d m λϕ=2221()()tan λϕλϕ∆∆=+∆m md d对波长较长的黄光：ϕm =20 o 15＇,d=3349nm 代入，可得λ=579.6nm ，λ∆=1.4nm可以看到，三级谱线下测量后计算的结果教二级谱线下的结果其偏差都更小，与理论推断吻合。
6.3 在i=15 o 时，测定波长较短的黄线的波长。
由，m=2，可得：在同侧：λ=577.9nm在异侧：λ=575.9nm6.4 最小偏向角法求波长较长的黄线的波长由公式：,3,2,1,0,2sin2±±±==m m d λδ代入数据：m=2,δ= 39o 51＇代入，得λ=579.4nm与实际值吻合良好。
分光计的调节与光栅衍射
物理实验报告一、【实验名称】分光计的调节与使用及光栅的衍射二、【实验目的】1、掌握分光计的调整技术和技巧；2、用分光计测三棱镜的一个顶角；3、进一步熟悉分光计的调整与使用；4、学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法；5、加深理解光栅衍射公式及其成立条件。
三、【实验原理】1、分光计的调节1：狭缝装置2：狭缝装置锁紧螺丝3：准直管4：制动架（二）5：载物台6：载物台调平螺丝7：载物台锁紧螺丝8：望远镜9：望远镜锁紧螺丝10：阿贝式自准直目镜11：目镜视度调节手轮12：望远镜光轴高低调节螺丝13：望远镜光轴水平调节螺丝14：望远镜微调螺丝15：转轴与度盘止动螺丝16：望远镜止动螺丝17：制动架（一）18：底座19：转座20、21：度盘、游标盘22：游标盘微调螺丝23：游标盘止动螺丝24：准直管光轴水平调节螺丝25：准直管光轴高低调节螺丝26：狭缝宽度调节手轮图1 分光计的结构分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。
光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角，因而利用它可测量波长、折射率，此外还能精确地测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器（棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等）的基本结构也是以它为基础的，所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列精细调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。
（1）分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图1所示。
1）底座——中心有一竖轴，望远镜和读数圆盘可绕该轴转动，该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
2）平行光管——是产生平行光的装置，管的一端装一会聚透镜，另一端是带有狭缝的圆筒，狭缝宽度可以根据需要调节。
3）望远镜——观测用，由目镜系统和物镜组成，为了调节和测量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此可以互相移动，也可以用螺钉固定，如图19-2所示。
分光计的调节及光栅常数的测量
南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：分光计的调节与光栅系数的测量学院：
专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：311 座位号：9
实验时间：
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1 4.调整平行光管
1）目测粗调至平行光轴大致与望远镜光轴相一致
2）打开狭缝，从望远镜中观察，同时调节目镜，直到看见清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽，使望远镜视场中缝宽约为1mm 。
3）调节平行光管的倾斜度，达到右图的状态，此时平行光管与望远镜的光轴在同一水平面内，并与分光计中心轴垂直。
4）消除视差，稍微移动望远镜的目镜套筒及转动目镜，最后达到移动头部时，准线与像无相对移动为止
5.光栅和棱镜一样，是重要的分光原件，已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中，实际上平面平面透射光栅是一组数目极多的等宽等间距的平行狭缝，如下图所示
狭缝光源S 位于透镜1L 的物方焦平面上，G 为光栅，光栅上相邻狭缝间距d ，狭缝缝宽a ，缝间 不透光部分宽为b ，b a d +=称为光栅常量。
本实验所用的全息光栅，则是用全息技术将一系列致密的、等距的干涉条纹在涂有乳胶的玻璃片上感光，经处理后，感光的部分成为不透明的条纹，而未感光的部分成透光的狭缝。
每相邻狭缝间的距离d 就
是光栅常量d ，如右图所示。
自1L 射出的平行光垂直照射在光栅G 上，透镜2L 将与光栅法线成θ角的衍射光汇聚于其像方焦面上的θP 点，产生衍射亮条纹的条件是 λθk d =sin
上式称为光栅方程，式中θ是衍射角，λ是光波波长，k 是条纹级数（0=k ，1±，2±，…），衍。
分光计的调整及光栅衍射实验
一、实验名称：分光计的调整与光栅常数的测量二、实验目的：分光计的调整与使用、衍射光栅测定光栅常数。
三、实验原理：光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相i CA BG互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
如图 1 所示，设光栅常数d=AB的光栅G，有一束平行光与光栅的法线成i 角的方向，入射到光栅上产生衍射。
从 B 点作 BC垂直于入射光CA，再作 BD垂直于衍射光AD，AD与光栅法线所成的夹角为。
如果在这方向上由于光振动的加强而在 F 处产生了一个明条纹，其光程差CA+AD必等于波长的整数倍，即：F 图 1光栅的衍射d sin sin i m（ 1）式中，为入射光的波长。
当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，（1）式括号内取正号，在光栅法线两侧时，（ 1）式括号内取负号。
如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0 ，则（1）式变成：d sin m m（ 2）这里， m=0，±1，±2，±3，⋯，m为衍射级次，m第m级谱线的衍射角。
平行光望远镜物镜黄绿黄绿紫紫中央明纹图 2 衍射光谱的偏向角示意图图 3光栅衍射光谱四、实验仪器：1、分光计图 4 JJY型分光计的结构示意图1- 平行光管狭缝锁紧螺钉；2- 平行光管狭缝装置；3- 平行光管狭缝调节螺钉；4- 平行光管倾斜度调节螺钉；5- 平行光管水平方向调节螺钉；6- 平行光管，7- 载物台锁紧螺钉；8- 载物台；9- 载物台调平螺钉；10- 望远镜；11- 望远镜目镜锁紧螺钉；12- 望远镜目镜调焦螺旋；13- 小电珠； 14- 望远镜倾斜度调节螺钉；15- 望远镜水平方向调节螺钉( 背面 ) ；16- 游标盘；17- 转座水平方向微调螺钉( 背面 ) ；18- 游标； 19- 刻度盘； 20- 底座； 21- 转座与刻度盘锁定螺钉；22- 转座；23- 望远镜止动螺钉( 背面 ) ； 24- 游标盘微动螺钉；25- 游标盘止动螺钉分光计的结构示意图图 5分光计的读数盘刻度盘为 334030’稍多一点，游标盘上的第 17 格恰好与刻度盘上的刻度对齐，因此读数为 334030’+17’ =334047’。
光栅衍射实验报告建议(3篇)
第1篇一、实验名称光栅衍射实验二、实验目的1. 理解光栅衍射的基本原理，包括光栅方程及其应用。
2. 掌握分光计的使用方法，包括调整和使用技巧。
3. 学习如何通过实验测定光栅常数和光波波长。
4. 加深对光栅光谱特点的理解，包括色散率、光谱级数和衍射角之间的关系。
三、实验原理光栅是由大量平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）组成的光学元件。
当单色光垂直照射到光栅上时，各狭缝的光波会发生衍射，并在光栅后方的屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这些条纹的形成是由于光波之间的干涉作用。
根据光栅方程，可以计算出光栅常数和光波波长。
四、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 光栅常数测量装置5. 光栅波长测量装置五、实验步骤1. 准备工作：检查实验仪器是否完好，了解各仪器的使用方法和注意事项。
2. 调节分光计：根据实验要求，调整分光计，使其达到最佳状态。
3. 放置光栅：将光栅放置在分光计的载物台上，确保其垂直于入射光束。
4. 调节光源：调整低压汞灯的位置，使其发出的光束垂直照射到光栅上。
5. 观察衍射条纹：通过分光计的望远镜观察光栅后的衍射条纹。
6. 测量衍射角：使用光栅常数测量装置，测量衍射条纹的角宽度。
7. 计算光栅常数和光波波长：根据光栅方程，计算光栅常数和光波波长。
8. 重复实验：重复上述步骤，至少进行三次实验，以确保实验结果的准确性。
六、实验数据记录1. 光栅常数（d）：单位为纳米（nm）。
2. 光波波长（λ）：单位为纳米（nm）。
3. 衍射角（θ）：单位为度（°）。
七、实验结果与分析1. 计算光栅常数和光波波长：根据实验数据，计算光栅常数和光波波长。
2. 分析实验结果：比较实验结果与理论值，分析误差产生的原因，如仪器误差、操作误差等。
3. 讨论实验现象：讨论光栅衍射条纹的特点，如条纹间距、亮度等。
八、实验结论1. 通过实验，验证了光栅衍射的基本原理。
2. 掌握了分光计的使用方法，提高了实验操作技能。
分光计的调整及光栅衍射实验
【实验目的】
1. 了解分光计的主要构造及各部分的作用。 2. 掌握分光计的调节要求和使用方法。 3. 观察光栅衍射现象，测量汞灯在可见光范围内几条强光光谱线的波长。
【仪器用具】
JJY 型分光计、汞灯及电源、透射式平面刻痕光栅、平面反射镜
【实验原理】
1. 光栅衍射的原理 光的衍射现象是光的波动性的一种表现，它说明光的直线传播是衍射现象不显著时的近似结 果。研究光的衍射不仅有助于加深对光的波动特性的理解，也有助于进一步学习近代光学实验技 术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光学信息处理等。 光栅是根据多缝衍射原理制成的一种分光元件，它能产生谱线间距较宽的匀排光谱。光栅不 仅适用于可见光，还能用于红外和紫外光波，常用在光谱仪上。光栅在结构上有平面光栅、阶梯 光栅和凹面光栅等几种，从观察的方向又分为透射式和反射式两类。 本实验选用透射式平面刻痕光栅。 透射式平面刻痕光栅是在光学玻璃片上刻划大量相互平行、 宽度 和间隔相等的刻痕而制成的。光栅上的刻痕起着不透光的作用，光线 只能在刻痕间的狭缝中通过，因此，光栅实际上是一排密集、均匀而 又平行的狭缝，刻痕间的距离称为光栅常数。 如图 15-1 所示，设有一光栅常数 d AB 的光栅 G ，一束平行 光以入射角 i (入射光与光栅法线的夹角)，入射于光栅上产生衍射， 衍射角为 (衍射光与光栅法线的夹角) 。从 B 点作 BC 垂直于入射 线 CA ，作 BD 垂直于衍射线 AD ，则这两条相邻的入射光线的光程 差为 CA + AD 。如果在这个方向上由于光振动的加强而在 F 处产生 一个明条纹，则光程差 CA + AD 应等于波长的整数倍，即：
【仪器介绍】
1. JJY 型分光计的构造
图 15-4 JJY 型分光计的结构示意图
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物理实验报告一、【实验名称】分光计的调节与使用及光栅的衍射二、【实验目的】1、掌握分光计的调整技术和技巧；2、用分光计测三棱镜的一个顶角；3、进一步熟悉分光计的调整与使用；4、学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法；5、加深理解光栅衍射公式及其成立条件。
三、【实验原理】1、分光计的调节1：狭缝装置2：狭缝装置锁紧螺丝3：准直管4：制动架（二）5：载物台6：载物台调平螺丝7：载物台锁紧螺丝8：望远镜9：望远镜锁紧螺丝10：阿贝式自准直目镜11：目镜视度调节手轮12：望远镜光轴高低调节螺丝13：望远镜光轴水平调节螺丝14：望远镜微调螺丝15：转轴与度盘止动螺丝16：望远镜止动螺丝17：制动架（一）18：底座19：转座20、21：度盘、游标盘22：游标盘微调螺丝23：游标盘止动螺丝24：准直管光轴水平调节螺丝25：准直管光轴高低调节螺丝26：狭缝宽度调节手轮图1 分光计的结构分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。
光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角，因而利用它可测量波长、折射率，此外还能精确地测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器（棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等）的基本结构也是以它为基础的，所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列精细调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。
（1）分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图1所示。
1）底座——中心有一竖轴，望远镜和读数圆盘可绕该轴转动，该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
2）平行光管——是产生平行光的装置，管的一端装一会聚透镜，另一端是带有狭缝的圆筒，狭缝宽度可以根据需要调节。
3）望远镜——观测用，由目镜系统和物镜组成，为了调节和测量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此可以互相移动，也可以用螺钉固定，如图19-2所示。
在中管的分划板下方紧贴一块45o 全反射小棱镜，棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色，仅留一个绿色的小十字窗口。
光线从小棱镜的另一直角边入射，从45o反射面反射到分划板上，透光部分便形成一个在分划板上的明亮的十字窗。
图19- 24）载物台——放平面镜、棱镜等光学元件用，台面下的三个螺钉可调节台面的倾斜角度，平台的高度可悬松螺钉（7）升降，调到合适位置再锁紧螺钉。
5）读数圆盘——是读数装置，由可绕仪器公共轴转动的刻度盘和游标盘组成。
度盘上刻有720等分刻线，格值为30′。
在游标盘对称方向设有两个角游标，这时因为读数时，要读出两个游标处的读数值，然后取平均值，这样可消除刻度盘和游标盘的圆心与仪器主轴的轴心不重合所引起的偏心误差。
读数方法与游标卡尺相似，这里读出的是角度。
读数时以角游标零线为准，读出刻度盘上的度值，再找游标上与刻度盘上刚好重合的刻线为所求的分值，如果游标零线落在半度刻线之外，则读数应加上30′。
（2）分光计的调整原理和方法调整分光计，最后要达到下列要求：平行光管发出平行光；望远镜对平行光聚焦（即接收平行光）；望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。
分光计调整的关键是调好望远镜，其他的调整可以以望远镜为标准。
1）调整望远镜①目镜调焦这是为了使眼睛通过目镜能清楚地看到如图19-3所示分划板上的刻线。
调焦方法使把目镜调焦手轮轻轻旋出，或悬进，从目镜中观看，直到分划板刻线清晰为止。
②调望远镜对平行光聚焦这是要将分划板调到物镜焦平面上，调整方法是：(a) 把目镜照明，将双面平面镜放到载物台上。
为了便于调节，平面镜和载物台下三个调节螺钉的相对位置如图19-4所示。
图19- 3 图19-4(b)粗调望远镜光轴与镜面垂直——用眼睛估测一下，把望远镜调成水平，再调载物台螺钉，使镜面大致与望远镜垂直。
（c）观察与调节镜面反射像——固定望远镜，双手转动游标盘，于是载物台跟着一起转动。
转到平面镜正好对着望远镜时，在目镜中应看到一个绿色亮十字随着镜面转动而动，这就是镜面反射像，如果像有些模糊，只要沿轴向移动目镜筒，直到像清晰，再旋紧螺钉，则望远镜已对平行光聚焦。
③调整望远镜光轴垂直仪器主轴当镜面与望远镜光轴垂直时，它的反射像应落在目镜分划板上与下方十字窗对称的上十字线中心，如图19-3所示。
平面镜绕轴转180o后，如果另一镜面的反射像也落在此处，这表明镜面平行仪器主轴。
当然，此时与镜面垂直的望远镜主轴也垂直仪器主轴。
在调整过程中出现的某些现象是何原因？调整什么？应如何调整？这些都是在实验中需要特别注意的。
例如，是调载物台？还是调望远镜？调到什么程度？下面举例说明：（a）载物台倾角没调好的表现及调整假设望远镜光轴已垂直仪器主轴，但载物台倾角没调好，如图19-4所示。
平面镜A面反射光偏上，载物台转180o后，B面反射光偏下。
在目镜中看到的现象是A面反射像在B面反射像的上方。
显然，调整方法是把B面像（或A面像）向上或（向下）调到两像点距离的一半，使镜面A和B的像落在分划板上同一高度。
（b）望远镜光轴没调好的表现及调整假设载物台已调好，但望远镜光轴不垂直仪器主轴，如图19-5所示。
在图（a）中，无论平面镜A面还是B面，反射光都偏上，反射像落在分划板上十字线的上方。
在图（b）中，镜面反射光都偏下，反射像都落在上十字线的下方。
显然，调整方法是只要调整望远镜仰角调节螺钉（12），把像调到上十字线上即可，见图（c）。
（c）载物台和望远镜光轴都没调好的表现及调整表现是两镜面反射像一上一下。
先调载物台螺钉，使两镜面反射像像点等高（但像点没落在上十字线上），再把像调到上十字线上2）调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦平面上，物镜将出射平行光。
调整方法是：取下平面镜和目镜照明光源，狭缝对准前方水银灯光源，使望远镜转向平行光管方向，在目镜中观察狭缝像，沿轴向移动狭缝筒，直到像清晰，这表明光管已发出平行光。
再将狭缝转向横向，调螺钉（25），将像调到中心横线上，如图19-6所示。
这表明平行光管光轴已与望远镜光轴共线，所以也垂直仪器主轴。
螺钉（25）不能再动。
再将狭缝调成垂直，锁紧螺钉.衍射光栅简称光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。
它实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，通常分为透射光栅和平面反射光栅。
透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙。
而平面反射光栅则是在磨光的硬质合金上刻许多平行线。
实验室中通常使用的光栅是由上述原刻光栅复制而成的，一般每毫米约250~600条线。
由于光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本领比棱镜高，所以常用光栅作摄谱仪、单色仪等光学仪器的分光元件，用来测定谱线波长、研究光谱的结构和强度等。
另外，光栅还应用于光学计量、光通信及信息处理。
2．测定光栅常数和光波波长光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
如图1所示，设光栅常数d=AB 的光栅G ，有一束平行光与光栅的法线成i 角的方向，入射到光栅上产生衍射。
从B 点作BC 垂直于入射光CA ，再作BD 垂直于衍射光AD ，AD 与光栅法线所成的夹角为ϕ。
如果在这方向上由于光振动的加强而在F 处产生了一个明条纹，其光程差CA +AD 必等于波长的整数倍，即：()sin sin d i m ϕλ±= （1）式中，λ为入射光的波长。
当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，（1）式括号内取正号，在光栅法线两侧时，（1）式括号内取负号。
如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则（1）式变成：sin m d m ϕλ= （2）这里，m =0，±1，±2，±3，…，m 为衍射级次，ϕm 第m 级谱线的衍射角。
图3衍射光谱的偏向角示意图 图4光栅衍射光谱 四、【仪器用具】ϕ图2 光栅的衍射A BCGFi 望远镜物镜黄绿 紫黄 绿 紫1.分光计在本实验的各项任务中，为实现平行光入射并测准光线方叫位角，分光计的调整应满足:望远镜适合于观察平行光，平行光管发出平行光，并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。
2.光栅如前所述，光栅上有许多平行的，等距离的刻线。
在本实验中应使光栅刻线与分光计主轴平行。
如果光栅刻线不平行于分光计主轴，将会发现衍射光谱是倾斜的并且倾斜方向垂直于光栅刻痕的方向不平行于分光计方向，但谱线本身仍平行于狭缝。
显然这会影响测量结果。
通过调整小平台，可使光栅刻痕平行于分光计主轴。
为调节方便,放置光栅时应使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。
3.水银灯1．水银灯谱线的波长颜色紫绿黄红404.7 491.6 577.0 607.3407.8 546.1 579.1 612.3 波长/nm 410.8 623.4433.9 690.7434.8435.82.水银灯光谱图汞灯的多级衍射光谱3.使用水银灯注意事项l)水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接220V电源，否则要烧毁。
2)水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否则会降低其寿命。
3)水银灯的紫外线很强，不可直视。
五、【实验内容】1.分光计的调节。
参照实验原理1-（2）分光计的调整原理和方法用平面镜调整分光计，这里不再赘述2.在光线垂直入射的情形下，即i=0时，测定光栅常数和光波波长。
①调整光栅平面与平行光管的光轴垂直。
平行光垂直入射于光栅平面，这是式(2)成立的条件，因此应做仔细调节，使该项要求得到满足。
调节方法是:先将望远镜的竖叉丝对准零级谱线的中心，从刻度盘读出入射光的方位(注意:零级谱线很强，长时间观察会伤害眼睛，观察时必须在狭缝前加一两层白纸以减弱其光强)。
再测出同一m 级左右两侧一对衍射谱线的方位角，分别计算出它们与入射光的夹角，如果二者之差不超过a ＇角度，就可认为是垂直入射。
光栅G 在小平台上的位置光栅调节示意图②测定m ϕ。
光线垂直于光栅平面入射时，对于同一波长的光，对应于同一m 级左右两侧的衍射角是相等的。
为了提高精度，一般是测量零级左右两侧各对应级次的衍射线的夹角2m ϕ，如图所示。
测量时应注意消除圆度盘的偏心差。
③求d 及λ。
已知水银灯绿线的波长546.1nm λ=，由测得的绿线衍射角m ϕ求出光栅常数d 。
六、【数据处理】已知水银灯绿线的波长546.1nm λ=衍射光谱级次（K ） -1 1 -2 2 左侧衍射光方位ϕ左 121°23’ 140°13’ 113°52’ 150°27’ 右侧衍射光方位ϕ右301°34’320°23’293°02’330°08’左左左m m m ϕϕϕ-2=18°50’36°35’右右右m m m ϕϕϕ-2= 18°49’ 37°06’）右左m m m ϕϕϕ22(2+=/218°50’ 36°51’m m ϕϕ2=/29°25’ 18°26’由式（2）sin m d m ϕλ=平行光管光栅望远镜a bc得mm d ϕλsin =一级光栅常数d 1=3337.7557nm 二级光栅常数d 2=3454.1318nm 七、【附上原始数据】。