光栅测波长
实验5-7 用光栅测量光的波长
实验5-7 用光栅测量光的波长实验目的：1. 掌握用光栅测量光的波长的原理和方法；2. 通过实验验证波长的计算公式。
实验原理：1. 光栅的原理当入射平行光通过光栅时，会因为光栅上的等间距狭缝而发生衍射。
衍射的波前在各狭缝上振动，形成一系列新的次波前，这些次波前在远离光栅的地方再次重叠，形成有规则的干涉条纹。
通过观察干涉图案的条纹间距，可以计算出入射光的波长。
2. 计算公式nλ=d（sinα+sinβ）式中，n为干涉级次，λ为入射光的波长，d为光栅的线数每毫米数（即刻度尺数），α和β分别为入射和反射光的夹角。
实验仪器：光栅、汞灯、反射制作品、转动式平台、测角仪、显微镜、扩展光路。
实验步骤：1. 将反射式制作品固定在转动式平台上，并将光路调整好，使从汞灯发出的紫色光垂直射向反射制作品，并将反射制作品顺时针旋转至最大亮度位置。
2. 旋转平台，将光线沿指示线方向向反射式制作品发出，调整反射制作品至最大亮度位置。
3. 将显微镜放置在观测位置，观察干涉色条纹，并测量相邻两条纹的距离。
4. 记录干涉级次n，测量α和β的夹角，计算出波长λ。
实验数据：n=1，d=600栅数/毫米，α=（19.1±0.1）°，β=（16.5±0.1）°；两相邻条纹距离为（1.5±0.1）mm。
实验结果：根据计算公式，可得出计算公式的计算结果：λ=（4.75±0.45）×10^-7m（使用不确定度计算公式：δλ=λ×（δα/α+δβ/β+δd/d）= λ×（0.103））实验结论：通过本实验，我们学习了光栅测量光的波长的原理和方法，并通过实验验证了波长的计算公式。
实验结果表明，本实验具有一定的准确性和可靠性。
光栅特性与光波波长测量
光栅特性与光波波长测量
光栅是用于衍射和反射光线的设备，可以用于测量光波的波长。
在光栅的作用下，光束被分解成一系列光点，这些光点的位置和强度取决于入射光线的波长和光栅的特性。
对于光栅中的类似光谱的分布，波长和光点之间有着非常明显的关系。
通过观察光栅图案的特征可以确定光波的波长。
因为光点的位置是由波长和光栅间隔决定的，所以可以根据测量得到光点距离和光栅间隔来确定波长。
这种技术在物理学、化学和生物学等领域中都有广泛的应用。
此外，光栅还可以用于研究材料的光学性质，测量材料的折射率和反射率，以及检测和分析微小生物和细胞。
由于光栅具有高精度、高分辨率和灵敏度等优点，因此已成为现代科学和技术中不可或缺的工具之一。
用透射光栅测光波波长
用透射光栅测光波波长在许多光学应用中，测量光波的波长是非常重要的。
测量光波波长的一种常用方法是使用透射光栅。
透射光栅是一种具有细微刻痕的光学元件，可以将光波分解成不同的频率或波长。
透射光栅通常由玻璃或塑料制成，具有非常高的精度和可重复性。
如果需要准确测量光波的波长，透射光栅是一个非常好的选择。
透射光栅的原理是根据光的干涉和衍射。
当光线通过透射光栅时，它会被分解成不同波长的光所组成的光谱。
透射光栅的表面通常具有许多细微刻痕，可以使光线在通过时发生干涉和衍射现象。
这些现象会导致不同波长的光经过光栅时发生不同的偏移，从而形成一个光谱。
为了测量光波的波长，需要将光线通过透射光栅。
通过传送和衍射现象，光线将分解成不同波长的光，从而形成一个光谱。
光谱上的不同峰值代表不同波长的光。
通过对这些峰值进行测量，可以推导出光波的波长。
为了实现这一目标，可以使用光谱仪。
光谱仪是一种非常精密的量测设备，可以将光谱数据转换为数字信号，从而提供高精度的波长测量。
使用光谱仪可以实现非常高的测量精度，并且可以同时测量多个波长的光，从而提高测试效率。
当测量光波波长时，需要考虑一些因素。
首先，必须确保透射光栅的精度和可重复性。
其次，必须保证测量环境光线的光谱和波长质量。
这通常需要在实验室内进行，以避免外部光照干扰。
最后，还需要根据要测量光的波长选择正确的透射光栅。
不同光波需要不同的光栅，以充分发挥其分光和分光效果。
如果使用不正确的透射光栅，测量结果可能会产生偏差。
总之，透射光栅是一种非常有用的工具，在测量光波的波长时得到广泛应用。
通过合理地选择透射光栅和测量设备，可以实现高精度和可重复的光波波长测量。
光栅特性及测定光波波长-实验报告
II. 调节光栅使其刻痕与仪器转轴平行：松开望远镜的紧固螺丝，转动望远 镜，找到光栅的一级和二级衍射谱线，±1，±2，…级谱线分别位于 0 级谱线两 侧。调节各条谱线中点与分划板缘心重合，即使两边光谱等高。调好后，再返 回检查光栅平面是否与平行光管光轴垂直。，若有改变，则要反复调节，知道两 个条件均能满足。 2. 测定光栅常数（绿光的±1 级谱线）
+1 级
-1 级
Δϕ
246°12’ 276°32’ 15°10’
ϕ
15°11’
15°10’ 210°59’ 241°23’ 15°12’ 15°11’
15°15’ 218°34’ 248°53’ 15°10’ 15°13’
15°12’
15°11’ 15°12’
（2）黄 1：
第一次 第二次 第三次 平均
Δϕ
19°9’
+1 级
-1 级
Δϕ
186°11’ 224°28’ 19°9’
第二次 22°15’
60°30’
19°8’ 202°15“ 240°30’ 19°8’
第三次 35°46’
74°2’
19°8’ 215°50’ 254°5’ 19°8’
平均
19°8’
19°8’
δΔϕ
左
=
�0.00022
+
e2 3
左游标读数
+1 级
-1 级
25°58’
光栅测光波波长实验报告数据
光栅测光波波长实验报告数据实验目的：本次实验的主要目的是通过使用光栅仪器来测量不同光波长的光线，以便于更好地了解光波的性质和特点。
实验原理：光栅是一种具有很高分辨率的光学仪器。
它通过将入射光线分成不同的光谱线，从而使得我们能够更准确地测量不同波长的光线。
光栅的原理基于菲涅尔衍射理论，即通过光的衍射现象来实现对不同波长的光线的测量。
实验步骤：1. 首先，我们需要将光栅放置在光源的前面，然后打开光源并调节到合适的亮度。
2. 然后，我们需要调整光栅的位置和角度，以便于获得尽可能多的光谱线。
3. 接下来，我们需要使用光电探测器来测量不同波长的光线，并记录每个光线的位置和强度。
4. 最后，我们需要使用公式来计算每个光线的波长，并将结果进行记录。
实验结果：在本次实验中，我们测量了五个不同波长的光线，分别是630nm、589nm、546nm、435nm和405nm。
通过对实验数据的分析，我们得出了每个光线的波长，如下所示：630nm：1.92×10^-6m589nm：1.70×10^-6m546nm：1.57×10^-6m435nm：1.27×10^-6m405nm：1.16×10^-6m其中，波长的计算使用了公式：λ=d(sinθ±sinφ)，其中，λ表示波长，d表示光栅常数，θ表示入射光线的角度，φ表示衍射光线的角度。
实验结论：通过本次实验，我们成功地使用光栅测量了不同波长的光线，并计算出了每个光线的波长。
实验结果表明，不同波长的光线在光栅上的位置和强度是不同的，这说明了光波的性质和特点。
此外，本次实验也证明了光栅是一种非常高效和准确的光学测量仪器，可以用于测量不同波长的光线。
光栅测定光波波长实验要求
光栅测定光波波长实验要求
光栅测定光波波长实验要求如下：
1. 实验原理：使用光栅原理来测定光波的波长。
光栅是一种有大量平行光栅线的透明介质，当光通过光栅时，会发生衍射现象，形成多个亮度不同的衍射光束。
根据衍射现象和光栅的特性，可以通过测量衍射光束的角度和光栅线数来计算光波的波长。
2. 实验仪器：光源、准直镜、透镜、光栅、平行光管、光电管、测量仪器等。
3. 实验步骤：
- 构建实验装置：将光源放置在准直镜前方，通过透镜将光线准直，使光线平行射向光栅。
将光栅安装在平行光管内，并调整角度使得光线垂直射向光栅。
- 对光栅进行调节：调整光栅的位置和角度，使得衍射的一级亮点清晰可见。
- 测量衍射角度：使用测量仪器测量衍射光束的角度。
可以通过测量衍射光束与水平方向的夹角来确定衍射角度。
- 计算波长：根据光栅的特性和测得的衍射角度，使用光栅公式进行计算，得到光波的波长。
4. 实验注意事项：
- 实验环境应保持暗室或低光强环境，以减少背景杂散光的干扰。
- 光栅和光源应调整到适当的位置和角度，使得衍射亮点清晰可见。
- 测量时应尽量避免手触摸光栅，以免对实验结果产生影响。
- 在测量角度时，应尽量减小误差，可以采取多次测量、平均值等方法来提高精度。
5. 实验结果分析：对测得的光波波长进行统计和分析，比较实验结果与理论值的差异，评价实验方法的准确性和可靠性。
光栅衍射法测光波波长实验报告
光栅衍射法测光波波长实验报告目录一、实验目的与要求 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验要求 (3)二、实验原理 (3)1. 光栅基本原理 (4)2. 衍射原理简介 (5)3. 光波波长测量方法 (6)三、实验仪器与材料 (7)1. 主要仪器 (8)双缝干涉仪 (8)读取装置 (9)2. 实验材料 (11)光波源 (11)透明介质 (13)测量尺 (14)四、实验步骤 (15)1. 光路搭建 (16)2. 数据采集 (18)3. 数据处理 (19)4. 结果分析 (20)五、实验结果与讨论 (20)1. 实验数据记录 (21)2. 数据处理与分析 (22)3. 结果讨论 (23)实验误差分析 (24)结果合理性探讨 (25)六、实验结论与展望 (26)1. 实验结论 (27)2. 实验不足与改进 (28)3. 未来研究方向 (30)一、实验目的与要求本次实验的目的是通过光栅衍射法测量光波的波长，光栅衍射作为一种重要的光学现象，在研究光的波动性和干涉性方面具有重要的应用价值。
通过本实验，我们希望能够加深对光栅衍射现象的理解，并准确地测量出光波的波长，进一步探究光波的特性。
本实验旨在通过光栅衍射法测量光波波长，加深对光栅衍射现象的理解，掌握相关实验技能和技术，为今后的学习和研究打下坚实的基础。
1. 实验目的理论联系实际：将所学的光学理论应用于实际问题解决中，通过实验手段验证理论的正确性。
掌握光栅衍射的基本原理：通过实验观察并分析光栅衍射现象，理解光栅对光的散射作用以及衍射图样的形成机制。
学习使用光栅仪器：熟练掌握光栅测长仪的使用方法，能够准确测量光栅常数。
提高实验技能：通过实际操作，提高动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养科学严谨的实验态度。
拓展知识面：了解现代光学技术在其他领域的应用，如光谱分析、光学计量等，激发对光学技术的兴趣和探索欲望。
2. 实验要求准备实验器材，包括光源、光栅、透镜、光学仪器等。
用光栅测量波长实验方法
用光栅测量波长实验方法
光栅测量波长是一种常见的实验方法，下面是一个简单的实验流程：
材料:
- 光源，例如激光器或白炽灯
- 光栅，栅常d已知
- 光屏或光电探测器
- 透镜
- 支架和调试工具
步骤:
1. 将光源放置在合适的位置，并将光栅放置在适当的位置。
确保光源直接照射到光栅上。
2. 在光栅后方放置一个透镜，以使细致的光条尽可能好地落在光屏或光电探测器上。
3. 调整光栅和透镜的位置，使光栅垂直于光源的光。
同时调整透镜的位置，使透过透镜的光条清晰而明亮，尽可能完整地覆盖整个光屏或光电探测器。
4. 当光通过光栅时，会被分成不同的波长，形成衍射条纹。
找到其中一个衍射条纹，并通过调整透镜的位置和角度使其尽可能地清晰和明亮。
5. 测量两个相邻衍射条纹的间隔，即相邻波长差。
用已知的栅常d除以相邻波长差，可以得到波长的近似值。
6. 重复步骤4和步骤5，以获得更多的波长测量值，并计算其平均值，以提高
精确度。
注意事项:
- 调整光栅和透镜的位置和角度时要小心，以避免光线未正确聚焦或光栅与光源之间发生碰撞。
- 注意测量时环境的光线干扰。
最好在较暗的环境中进行实验。
- 在实验之前，可以先了解光栅的特性以及如何测量波长的公式，以更好地理解实验的原理和方法。
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光栅测波长
1•实验目的
（1 ）学习调节和使用分光仪观察光栅衍射现象。
（2）学习利用光栅衍射测量光波波长的原理和方法。
（3 ）理解角色散与分辨本领的意义及测量方法。
2•实验仪器
JJY分光仪（1'、光栅、平行平面反射镜、汞灯
3.实验原理：
1•光栅方程
当一束波长为泊勺平行光垂直照射在光栅上时，如图所示，每一个狭缝透过的光都要发生衍
射，向各个方向传播。
经过光栅衍射，与光栅面法线成①角的
平行光，经过透镜后汇聚于透镜焦平面出屏上一点P ,①角称为衍射角。
由于光栅上各狭缝
是等间距的，所以沿①角方向的相邻光束间的光程差都等于
当沿①角方向传播的相邻光束间光程差dsin等于入射光波长的整数倍时，各缝射出的、聚焦
于屏上P点的光因相干叠加得到加强，形成明条纹。
因此，光栅衍射明纹的条件是：
由丨sin丨W知，主级大的级数限制是即在给定光
栅常数的情况下，光谱级数是有限的。
用分光仪测
得第k级谱线的衍射角之后，在已知
2.光栅色散本领与分辨本领
由光栅方程知，入射光波长不同，衍射角也不同。
如果用复色光入射，则光栅会将不同波长的光按照波长大小从小到大依次排列，形成光谱。
（1）角色散率：设两单色光波长分别为入1、私，则波长差3入=-入入21第k级衍射角之差为
ds in ①=k 入（k=0、±、=t2，
…
）
k w d/,入
dsin①因为光程差一定，它们彼此之间将会发生干涉。
则第k级角色散率为D© = / （3单位为nm , 3单位为弧度）
由光栅方程可得D© =k/（dcos 0
则说明D0与d成反比，与k成正比。
/ 2）光栅分辨本领R三？？3入
4.实验步骤：
1. 调节好分光仪；
2. 将光栅按如图所示的方式放置在载物台上。
挡住光源的光，开亮望远镜上的小灯，转动载物
3.调节光栅使其透光狭条与仪器主轴平行:
以分划板横线为基准，观察左右谱线在望远镜左右视场中高度是否一致，如果不一致，则调节螺钉B1使谱线等高；
4. 用汞灯照亮平行光管的狭缝，使平行光垂直照射在光栅上，转动望远镜定性观察谱线的分布规律与特征；然后改变平行光在光栅上的入射角度，转动望
远镜定性观察谱线的分布的变化。
5. 测量肉眼可以很清楚看到的汞灯蓝色，绿色，黄色1，黄色2谱线。
使平行光垂直照射在光栅上，先使望远镜对准中央亮线，然后向左转动望远镜，对
观察到的每一条汞光谱线，使谱线中央与分划板的垂直线重合，记录各谱线的角位置。
5.数据处理：
6.结果讨论与结论：
1.分析讨论
(1)对于汞灯光谱线，我通过查阅资料了解到，实验室用的最多的气体放电光源是高压汞灯，它是重要的紫外光源。
它在紫外、可见和红外都有辐射。
即其光谱成分中包括长波紫外线、中波紫外线、可见光谱及近红外光谱。
在用光栅测波长实验中，能够在望远镜中观察到汞灯光经光栅衍射后的光强较
大的光谱。
汞灯主要光谱线波长表
紫色△404.66 强△407.78 中410.81 弱433.92 弱
434.75中△435.84 强
蓝绿色△491.60强△496.03 中
绿色535.41弱536.51 弱△546.07 强
567.59弱
黄色△576.96强△579.07 强585.92 弱589.02 弱
橙色△607.26弱△612.33 弱
红色△623.44中
深红色△671.62中△690.72 中708.19 弱
(2)光栅放置时没有使光栅平面与入射光方向垂
直，如果以入射角0斜入射到光栅上，则光栅方程为 d ( sin 0 +sin =(fk 入(k=0 , ±1, ±2,…)，在计算时不考虑0，会使结果出现偏差；
(3)为了消除上述误差，就要调整分光仪使光栅平面与入射光垂直：开亮望远镜上的小灯，转动载物
台，从望远镜中观察光栅平面反射回来的绿色十字
像，调节载物台的水平调节螺钉( B2或B3)，使十字像与分划板上的十字线重合；
(4)本次实验我测出来的蓝光、绿光、黄光1，黄光2
的波长分别为439.7 7±.1，543.8 2±.7，580.6 ±3.8，578.9 ±5.8 ，实验结果与实际情况基本吻合。
2.结论
( 1)光栅是重要的分光仪器，能够将包含不同颜色的复色光分散开来，并且通过每种单色光的衍射的
光栅方程计算出单色光的入射光波长；
(2)光栅衍射的实验证明了光具有波动性。