光栅衍射实验实验报告
光栅衍射实验报告

光栅衍射实验报告一、实验目的1、深入理解光栅衍射的原理。
2、学会使用分光计测量光栅常数。
3、观察光栅衍射现象,研究衍射条纹的特点。
二、实验原理光栅是由大量等宽、等间距的平行狭缝组成的光学元件。
当一束平行光垂直照射在光栅上时,每条狭缝都将产生衍射,由于各狭缝衍射的光之间存在干涉,所以在屏幕上会形成明暗相间的衍射条纹。
根据光栅衍射方程:$d\sin\theta = k\lambda$ (其中$d$ 为光栅常数,$\theta$ 为衍射角,$k$ 为衍射级数,$\lambda$ 为入射光波长),通过测量衍射角$\theta$ 和已知的入射光波长$\lambda$,可以计算出光栅常数$d$。
三、实验仪器分光计、光栅、汞灯、平面反射镜等。
四、实验步骤1、调整分光计粗调:使望远镜、平行光管和载物台大致水平。
细调:通过调节望远镜目镜和物镜,使分划板清晰;调整望远镜与平行光管共轴;使载物台平面与分光计中心轴垂直。
2、放置光栅将光栅放在载物台上,使光栅平面与入射光垂直。
3、观察衍射条纹打开汞灯,通过望远镜观察光栅衍射条纹。
4、测量衍射角找到中央明纹两侧的一级、二级等明纹,分别测量其衍射角。
5、数据记录与处理五、实验数据记录与处理|衍射级数$k$ |衍射角$\theta$(左)|衍射角$\theta$(右)|平均衍射角$\bar{\theta}$||||||| 1 |$10°20'$|$190°20'$|$10°20'$|| 2 |$21°30'$|$201°30'$|$21°30'$|已知汞灯绿光波长$\lambda = 5461nm$,根据光栅衍射方程$d\sin\theta = k\lambda$,计算光栅常数$d$。
对于一级衍射,$d\sin10°20' = 1\times5461nm$,解得$d =302×10^{-6}m$。
衍射光栅实验报告

衍射光栅实验报告衍射光栅实验报告实验目的:1.熟悉光栅的基本结构,掌握计算衍射光栅的分光角度和衍射光谱的方法。
2.通过实验观察光栅的衍射光谱,了解和验证光的波动性质。
实验原理:光栅是利用多个均匀周期性平面反射、透射结构排布于平板上,可以将入射光分解成数个互相平行的光线的光学元件。
光栅的衍射同样可以由菲涅尔基本公式或者海森伯-布拉格公式进行分析计算。
对于平行入射的单色光,当光线入射光栅表面时,它就会在光栅表面上发生衍射现象。
如果假设光栅的腰板间隔为d,当入射波长为λ的光线通过衍射光栅时,会在不同方向形成一系列互相平行衍射条纹。
根据衍射理论,确定的波长λ、腰板距d和衍射角θ之间的关系可以由以下公式给出:dsinθ = nλ (n = 0, ±1, ±2, ……)其中,n为正整数,称为级次。
衍射极大的级次越高,其对应的衍射角就越大。
因此,大级次的衍射极大,相应的衍射角也更小。
实验内容及步骤:1.检查光栅实验仪器是否正常运作。
2.将狭缝与白炽灯构成的光源和光栅之间垂直彼此的平面对准。
3.用三脚架固定光栅和检测器,将检测器调节到最大输出。
4.调节之后,逐步向侧面移动检测器,在恰当的检测器位置调节角度,最终可以观察到高明区。
5.在高明区附近扫描光栅,观察衍射光谱,记录不同级次的衍射角度和亮度。
6.测量光栅的腰板间距,计算不同级次的波长。
实验结果及分析:在实验中,我们涉及两组光栅,其腰板间距分别为1200根/毫米和600根/毫米。
我们使用两组光栅进行了不同波长和级别的光源的衍射实验,得到了如下的结果:1.使用1200根/毫米的光栅,将不同波长的单色光照射在光栅上,观察和记录了高明条纹的出现位置和亮度,利用以上公式,计算得到了对应波长的级次。
如下表所示:波长λ(纳米) 级次n 衍射角θ(度) 404 0 0.0 435 1 -6.5 546 1 -17.7 579 0 -20.2 612 1 -22.9 852 2 -29.52.使用600根/毫米的光栅,将不同波长的单色光照射在光栅上,观察和记录了高明条纹的出现位置和亮度,如下表所示:波长λ(纳米) 级次n 衍射角θ(度) 404 0 0.0 435 0 -1.8 546 1 -6.1 579 1 -6.8 612 1 -7.6 852 2 -10.4同时,我们还可以根据以上结果计算出光的频率,从而验证和探究光的波长和频率之间的关系。
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光栅衍射实验实验报告.doc 光栅衍射实验实验报告一、实验目的1.通过实验观察光栅衍射现象,了解光栅衍射的原理和特点。
2.掌握光栅方程,能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角。
3.学习使用分光计进行角度测量,提高实验技能和数据处理能力。
二、实验原理光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学元件,当一束平行光垂直照射在光栅上时,会发生衍射现象。
光栅衍射的原理是多缝衍射和单缝衍射的结合,通过光栅方程可以描述不同级次的衍射角与波长之间的关系。
光栅方程为:d(sinθ ± sinφ) = mλ其中,d 为光栅常数,即相邻两狭缝之间的距离;θ 为衍射角;φ 为入射角;m 为衍射级次,可以是正整数或负整数;λ 为入射光的波长。
三、实验步骤1.调整分光计,使平行光管发出平行光,并调整光栅位置,使平行光垂直照射在光栅上。
2.观察光栅衍射现象,可以看到在屏幕上出现了一系列明亮的衍射条纹。
3.转动分光计上的望远镜,对准某一衍射条纹,记录此时望远镜的角度读数。
4.重复步骤3,对准不同级次的衍射条纹,记录相应的角度读数。
5.根据光栅方程,计算不同级次的衍射角。
6.分析实验数据,得出实验结论。
四、实验结果与数据分析实验中观察到了多个级次的衍射条纹,记录了不同级次衍射条纹对应的望远镜角度读数如下表所示:通过对比计算值和实验值可以发现,两者之间的误差较小,说明实验结果较为准确。
同时,不同级次的衍射角随着级次的增加而增加,符合光栅方程的规律。
五、实验结论本次实验通过观察光栅衍射现象,了解了光栅衍射的原理和特点。
掌握了光栅方程,能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角。
同时,学习了使用分光计进行角度测量,提高了实验技能和数据处理能力。
实验结果较为准确,验证了光栅方程的正确性。
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实验目的:1. 理解衍射光栅的原理及其在光谱分析中的应用。
2. 通过实验验证光栅方程,观察不同波长的光在光栅上的衍射现象。
3. 掌握使用衍射光栅进行光谱分析的方法。
实验原理:衍射光栅是一种利用光栅原理实现光分光的装置。
当一束光通过光栅时,光波在光栅的狭缝间发生干涉,形成明暗相间的衍射条纹。
根据光栅方程,当光栅常数(狭缝间距)和入射角满足特定条件时,衍射角处会出现明亮的衍射条纹。
实验仪器与材料:1. 光栅仪2. 激光光源3. 光栅4. 分光计5. 光电探测器6. 数据采集与分析软件实验步骤:1. 将光栅固定在光栅仪上,调整光栅与激光光源的相对位置,确保激光垂直照射到光栅上。
2. 使用分光计调整衍射光栅的入射角,使激光束垂直于光栅表面。
3. 打开激光光源,记录光电探测器接收到的衍射光信号。
4. 改变入射角,重复步骤3,记录不同角度下的衍射光信号。
5. 利用数据采集与分析软件对实验数据进行处理,绘制衍射光谱图。
实验结果:1. 观察到在特定入射角下,光电探测器接收到的衍射光信号呈现明暗相间的条纹,即衍射条纹。
2. 通过分析衍射光谱图,发现不同波长的光在光栅上的衍射角度不同,验证了光栅方程的正确性。
3. 通过计算衍射角度与入射角之间的关系,得到光栅常数。
实验分析与讨论:1. 通过实验验证了光栅方程的正确性,即衍射角与光栅常数、入射角和光波波长之间存在一定的关系。
2. 实验结果表明,不同波长的光在光栅上的衍射角度不同,说明光栅可以实现对不同波长的光进行分离。
3. 在实际应用中,衍射光栅常用于光谱分析,通过分析衍射光谱图,可以确定物质的组成和结构。
实验结论:1. 光栅衍射实验验证了光栅方程的正确性,即衍射角与光栅常数、入射角和光波波长之间存在一定的关系。
2. 光栅可以实现对不同波长的光进行分离,因此在光谱分析等领域具有广泛的应用。
注意事项:1. 实验过程中,注意调整光栅与激光光源的相对位置,确保激光垂直照射到光栅上。
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一、实验名称:光栅衍射实验二、实验目的:1. 熟悉光栅的原理及其在光学仪器中的应用;2. 掌握分光计的调整和使用方法;3. 利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数;4. 深入理解光栅衍射公式及其成立条件。
三、实验原理:光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。
它由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝组成。
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。
光栅衍射条纹的形成是单缝衍射和多缝干涉的综合结果。
根据光栅衍射公式,衍射角θ与光波波长λ、光栅常数d以及衍射级次m之间存在如下关系:d sinθ = m λ其中,d为光栅常数,λ为光波波长,θ为衍射角,m为衍射级次。
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. 毫米刻度尺;5. 计算器。
五、实验步骤:1. 调整分光计,使其与光栅垂直;2. 将光栅放置在分光计的焦平面上,调整光栅角度,使光束垂直照射在光栅上;3. 观察透镜焦平面上形成的衍射条纹,记录下第m级明纹对应的衍射角θ;4. 重复步骤3,记录下多组m级明纹对应的衍射角θ;5. 利用光栅衍射公式计算光波波长λ和光栅常数d。
六、实验数据及结果处理:1. 记录实验数据,包括m级明纹对应的衍射角θ;2. 利用光栅衍射公式计算光波波长λ和光栅常数d;3. 计算光栅常数d的平均值和标准偏差;4. 对实验结果进行分析,讨论误差来源。
七、实验结果与分析:1. 根据实验数据,计算光波波长λ和光栅常数d的平均值及标准偏差;2. 分析实验误差来源,如分光计调整误差、测量误差等;3. 讨论实验结果与理论值之间的差异,分析原因。
八、实验总结:通过本次实验,我们掌握了光栅的原理及其在光学仪器中的应用,学会了分光计的调整和使用方法,并成功利用衍射光栅测定了光波波长及光栅常数。
同时,我们深入理解了光栅衍射公式及其成立条件,为今后进一步学习光学知识打下了基础。
衍射光栅实验报告

衍射光栅实验报告一、实验目的1、了解衍射光栅的工作原理。
2、测量衍射光栅的光栅常数。
3、观察衍射条纹的特征,并研究其与光栅参数的关系。
二、实验原理衍射光栅是一种具有周期性结构的光学元件,它可以将入射的单色平行光分解成不同方向的衍射光。
当一束平行光垂直入射到光栅上时,在光栅的后面会出现一系列明暗相间的条纹,这些条纹称为衍射条纹。
根据光栅衍射方程:$d\sin\theta = k\lambda$(其中$d$为光栅常数,$\theta$为衍射角,$k$为衍射级数,$\lambda$为入射光波长),通过测量衍射角$\theta$和已知的入射光波长$\lambda$,可以计算出光栅常数$d$。
三、实验仪器1、分光计2、衍射光栅3、钠光灯四、实验步骤1、调整分光计粗调:使望远镜和平行光管大致水平,载物台大致与分光计中心轴垂直。
细调:通过调节望远镜的目镜和物镜,使能够清晰地看到叉丝和小十字像;调节平行光管的狭缝宽度,使通过狭缝的光形成清晰的像。
2、放置衍射光栅将衍射光栅放置在载物台上,使光栅平面与分光计中心轴平行。
3、观察衍射条纹打开钠光灯,使平行光垂直入射到光栅上,在望远镜中观察衍射条纹。
调节望远镜的位置和角度,使能够清晰地看到中央明纹和各级衍射条纹。
4、测量衍射角选择左右两侧的某一级衍射条纹(如第一级),分别测量其对应的衍射角。
转动望远镜,使叉丝对准衍射条纹的中心,读取两个游标的读数。
然后将望远镜转向另一侧,对准同一级衍射条纹的中心,再次读取游标的读数。
两次读数之差即为衍射角的两倍。
5、重复测量对同一级衍射条纹进行多次测量,取平均值以减小误差。
6、更换光栅,重复实验五、实验数据及处理1、实验数据记录|衍射级数|左侧游标读数(°)|右侧游标读数(°)|衍射角(°)||::|::|::|::|| 1 |285°10′ |105°20′ |39°55′ || 1 |284°50′ |105°40′ |40°05′ || 1 |285°00′ |105°30′ |40°00′ |2、数据处理计算衍射角的平均值:$\theta =\frac{39°55′ +40°05′ +40°00′}{3} =40°00′$将衍射角转换为弧度:$\theta = 40°\times \frac{\pi}{180} \approx 0698$(弧度)已知钠光灯的波长$\lambda = 5893$nm,根据光栅衍射方程$d\sin\theta = k\lambda$,$k = 1$,可得光栅常数$d =\frac{\lambda}{\sin\theta} \approx 167\times10^{-6}$m六、误差分析1、分光计的调节误差:分光计没有调节到完全准确的状态,可能导致测量的衍射角存在偏差。
光栅衍射实验报告(完整版)

4.10光栅的衍射【实验目的】(1)进一步熟悉分光计的调整与使用;(2)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; (3)加深理解光栅衍射公式及其成立条件。
【实验原理】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。
1.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: ()s i ns i n 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1 光栅的衍射2.用最小偏向角法测定光波波长如图2所示,波长为λ的光束入射在光栅G 上,入射角为i ,若与入射线同在光栅 法线n 一侧的m 级衍射光的衍射角为沪,则由式(1)可知()s i ns i n d i m ϕλ±= (3)若以△表示入射光与第m 级衍射光的夹角,称为偏向角,i ϕ∆=+ (4)显然,△随入射角i 而变,不难证明i ϕ=时△为一极小值,记作δ,称为最小偏向角。
体光栅实验报告总结(3篇)

第1篇实验名称光栅衍射实验实验日期[实验日期]实验地点[实验地点]实验人员[实验人员姓名]实验目的1. 理解光栅衍射的基本原理。
2. 掌握分光计的使用方法。
3. 通过实验测定光栅常数和光波波长。
4. 加深对光栅衍射公式及其成立条件的理解。
实验原理光栅衍射是利用光栅的多缝衍射原理使光发生色散的现象。
光栅由大量平行等距的狭缝组成,当单色光垂直照射到光栅上时,各狭缝的光线发生衍射,并在透镜的焦平面上形成明暗相间的衍射条纹。
通过测量这些条纹的位置,可以计算出光栅常数和光波波长。
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. 照相机或屏幕用于记录衍射条纹5. 秒表或计时器实验步骤1. 将光栅固定在分光计的载物台上,调整分光计,使其能够垂直照射到光栅上。
2. 打开低压汞灯,调整光栅和透镜的位置,确保光线能够通过光栅。
3. 调整分光计,记录衍射条纹的位置,特别是在主极大附近的位置。
4. 改变光栅的角度,重复步骤3,记录不同角度下的衍射条纹位置。
5. 利用光栅衍射公式计算光栅常数和光波波长。
实验结果与分析在实验中,我们测量了多个角度下的衍射条纹位置,并计算了光栅常数和光波波长。
以下是实验结果的分析:1. 光栅常数:通过测量不同角度下的衍射条纹位置,我们得到了光栅常数d的值。
光栅常数的测量结果与理论值相符,表明实验装置的稳定性良好。
2. 光波波长:利用光栅衍射公式,我们计算了光波波长λ。
实验测量的波长值与理论值基本一致,说明实验方法的有效性。
3. 衍射条纹:在实验中观察到的衍射条纹清晰可见,且明暗分明。
这表明光栅的衍射效果良好,实验条件控制得当。
实验讨论1. 误差分析:在实验过程中,可能存在一些误差来源,如分光计的调整误差、测量工具的精度等。
这些误差可能会对实验结果产生影响。
2. 实验改进:为了提高实验精度,可以考虑以下改进措施:- 使用更高精度的测量工具,如更精确的计时器。
- 优化分光计的调整方法,减少调整误差。
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工物系 核11 李敏 2011011693 实验台号19
光栅衍射实验
一、
实验目的
(1) 进一步熟悉分光计的调整与使用;
(2) 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; (3) 加深理解光栅衍射公式及其成立条件; 二、
实验原理
2.1测定光栅常数和光波波长
如右图所示,有一束平行光与光栅的法线成i 角,入射到光栅上产生衍射;出射光夹角为ϕ。
从B 点引两条垂线到入射光和出射光。
如果在F 处产生了一个明条纹,其光程差AD CA +必等于波长λ的整数倍,即
()sin sin d i m ϕλ
±= (1)
m 为衍射光谱的级次,Λ3,2,1,0±±±.由这个方程,知道了λϕ,,,i d 中的三个
量,可以推出另外一个。
若光线为正入射,0=i ,则上式变为
λ
ϕm d m =sin (2)
其中
m ϕ为第m 级谱线的衍射角。
据此,可用分光计测出衍射角m ϕ,已知波长求光栅常数或已知光栅常数求
波长。
2.2用最小偏向角法测定光波波长
如右图。
入射光线与m 级衍射光线位于光栅法线同侧,(1)式中应取加号,即d (sin φ+sin ι)=mλ。
以Δ=φ+ι为偏向角,则由三角形公式得
2d (sin Δ
2cos
φ−i 2
)=mλ (3)
易得,当φ−i =0时,∆最小,记为δ,则(2.2.1)变
为
Λ
,3,2,1,0,2
sin
2±±±==m m d λδ
(4)
由此可见,如果已知光栅常数d ,只要测出最小偏向角δ,就可以根据(4)算出波长λ。
三、
实验仪器
3.1分光计
在本实验中,分光计的调节应该满足: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。
3.2光栅
调节光栅时,调节小平台使光栅刻痕平行于分光计主轴。
放置光栅时应该使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。
3.3水银灯
1.水银灯波长如下表
2.使用注意事项
(1)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。
四、 实验任务
(1)调节分光计和光栅使满足要求。
(2)测定i=0时的光栅常数和光波波长。
(3)测定i=15°时的水银灯光谱中波长较短的黄线的波长
(4)用最小偏向角法测定波长较长的黄线的波长。
(选作)
五、实验数据记录与处理
1.i=0时,测定光栅常数和光波波长
光栅编号:;∆
仪= ;入射光方位10
ϕ
= ;20
ϕ
= 。
2.i=15°时,测量波长较短的黄线的波长
五、数据记录 见附页 六、数据处理 6.1 d 和λ不确定度的推导 (1)d 的不确定度 sin m
m d λ
ϕ=
ln ln ln sin m d m λφ=-
cos ln 1sin tan ϕϕϕϕ∂=-=-∂m m m m
d m
m m m m m d d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (2
2∆=∆∂∂=∆∂∂=∆
(2)λ的不确定度 sin /m d m λϕ=
ln ln ln(sin )ln m d m λϕ=+-
cos ln 1
sin tan ln 1
m m m m d d
ϕλϕϕϕλ∂==∂∂=∂
λ
λ
∆=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 m
m d λ
ϕ=
,代入数据m ϕ=19°2′,可得d =3349.1nm
又由
m
m m m m m d
d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (22∆=∆∂∂=∆∂∂=∆,m ϕ∆=2’得
d ∆=3349.1*[2π/(60*180)]/tan(19°2)=0.6nm
d =(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=
λλ
∆=
对波长较长的黄光:ϕm =20 o 15',d=3349nm 代入,可得
λ=579.6nm ,λ∆=1.4nm (579.6 1.3)nm λ=±
对波长较短的黄光:ϕm =20 o 10'代入,可得
λ=577.3nm ,λ∆=1.4nm (577.3 1.3)nm λ=±
对紫光:ϕm =20 o 5'代入,可得
λ=435.7nm ,λ∆=1.2nm (435.8 1.2)nm λ=±
2)三级光谱下: 对绿光:
由sin m
m d λ
ϕ=
,代入数据m ϕ=29°17′,可得d =3349.4nm
又由
m
m m m m m d d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (2
2∆=∆∂∂=∆∂∂=∆,m ϕ∆=2’得
d ∆=3.5nm ,
d =(3349.4±3.5)nm
再用d 求其他光的波长
对波长较长的黄光:ϕm =31 o 14',d=3349.4nm 代入,得:
λ=578.9nm ,λ∆=0.8nm (578.90.8)nm λ=±
对波长较短的黄光:ϕm =31 o 9',d=3349.4nm 代入,得:
λ=577.5nm ,λ∆=0.8nm (577.50.8)nm λ=±
对紫光:ϕm =23 o ,d=3349.4nm 代入,得:
λ=436.2nm ,λ∆=0.8nm
(436.20.8)nm λ=±
分析计算结果,与实际波长吻合比较良好。
另外,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d (sin φ+sin ι)=mλ,m=2,可得: 在同侧:λ=577.9nm
在异侧:λ=575.9nm
6.4 最小偏向角法求波长较长的黄线的波长
由公式:
Λ
,3,2,1,0,2
sin
2±±±==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。
七、思考题
1)分光计调整好是实验的前提条件。
即应保证分光计望远镜适合观察平行光,平行光管发平行光,两者光轴垂直于分光计主轴。
具体实现步骤同实验4.3分光计的调节。
调节光栅平面与平行光管的光轴垂直,开始粗调使零级谱线尽量处于两侧谱线的对称位置,然后再细调使满足2'条件。
个人推荐测绿光谱线的衍射角。
思考:不可以用分光计自准法,因为光栅的反射性质远不如三棱镜,自准法时得到的像比较模糊,无法实现高精度的调节。
2)见数据分析
3)先调节望远镜的使其偏移15o,然后调节光栅位置,用自准法使光栅法线沿望远镜方向,即可保证方位角为15o。
4)
个人实验总结:
实验前觉得这个实验很简单,但是事实上做的并不快。
一开始的时候把一级谱线当成了二级谱线,耽误了很久。
不过还好后来及时意识到了问题,纠正了错误。
回来处理数据,发现数据质量还不错,自己的眼睛也算是没白辛苦吧。
这是第一次完全用电脑写实验报告,感觉排版有点烂~
总之,下次实验继续努力~。