衍射光栅及测定光波波长

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物理实验报告 成绩 系 专业 班 组 姓名 学号 同组同学姓名 实验名称：衍谢光栅及测定光波波长

实验目的：①学会测量光栅常数，角色散率

②学会用光栅测定光波波长

实验仪器：①分光仪 ②光栅 ③水银灯

实验原理：主要运用光在狭缝衍射并在屏后形成干涉图样

衍射光栅原

理图：

相邻狭缝射来的对应光线具有相同衍射角到达P 点的光程差为

φ①）（Δsin b a +=

光程差Δ满足 )2,1,0(k sin )(⋯±±==+k b a λφ②

衍射光栅的基本特征由它的分辨本领和角色散率表征，我们只讨论光栅的角色散率。角色散率是同一级光谱中两条谱线的衍射角之差Δφ与它们的波长差Δλ的比值ΔλΔφ=D 对②式微分得φ

φλφcos cos )(k d b a d d D =+==

<1>. 水银灯中一级绿光谱线λ5461Å由公式

m k k d 610361.3sin -⨯==φλ

<2>. 已知mm d 3001

=

54151=λÅ λ=4341Å

<3>光的角色散率5

-10956.2⨯==ΔλΔφD rad/Å

<4>若分光仪的最大测量误差为Δθ=1±，试估算光栅常数d 及波长21，λλ的测量误差限21，Δλ，ΔλΔd

921061)(-⨯=⨯-=ΔθλΔk d

d d

10

21211010)(-

⨯=⨯-=ΔθλΔλk d

10

22221010)(-⨯=⨯-=ΔθλΔλk d