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用光栅测波长
2015-05-13 09:44   审核人:

实验名称:分光计的调节和使用  用光栅测波长

[实验目的]

   1.了解分光计的结构,掌握其使用方法。

   2.学会用透射光栅测光波波长。

 

[实验原理]

    常用的透射光栅是在一块玻璃板上刻上大量排列均匀、相互平行的刻痕。刻痕宽度为b,刻痕之间为透光部分其宽度为a,则dab称为光栅常数。

   当单色平行光垂直照射透射光栅平面时,光栅衍射方程为,

    k012,…)                     (1)

为入射光的波长,k为衍射级数,k级明纹的衍射角。

                1 光栅衍射图

[实验仪器]

   分光计、透射光栅、汞灯

   分光计是用来精确测量角度的仪器,在本实验中用它来测量衍射角。分光计由五部分组成,分别是:底座、平行光管、载物台、望远镜和读数装置。

 

[实验步骤]

   1.调节分光计

    (1) 对照实物熟悉分光计各部分的具体结构和作用。

(2) 用眼睛估计,使载物台、望远镜和平行光管大致垂直于仪器的主轴。

(3) 用自准法调节望远镜,使之能接受平行光。调节要求为当双面反射镜任何一面正对望远镜时,在望远镜的目镜中都能看到十字反射像。

(4) 调节望远镜的光轴使之垂直于仪器主轴。调节要求是:双面反射镜正反两面正对望远镜时,十字反射像都与分化板上方的刻线重合

 (5) 调节平行光管使之出射平行光。调节要求是:在望远镜中可以看到清晰的狭缝的像,旋转狭缝使得狭缝的像与垂直刻线重合。

    2.测量汞灯各光谱的衍射角。

      (1) 先将望远镜对准中央明纹,然后对准k1的绿光,固定望远镜,从左右游标上读取数据,记录在表中。

     (2) 移动望远镜,依次对准黄Ⅰ、黄Ⅱ,从左右游标上读取数据,记录在表中。

    (3) 同理,测量k=-1的各条谱线的数据。

 

 [实验数据]

 谱线的角位置

   谱线

位置

K=-1

  谱线

位置

K=1

左游标

 

 

 

左游标

 

 

 

右游标

 

 

 

右游标

 

 

 

 

[数据处理]

 衍射角    

波长    

相对误差 

[注意事项]

 1.分光计各部分的调节螺钮较多,在弄清楚这些螺钮的作用和用法前,不要乱拧乱扳,以免损坏仪器

2.调节狭缝的宽度时,不要用力过大,要轻。

3请勿用手触摸光栅表面,如要移动光栅,要拿金属底座。

4.肉眼不要长时间直视汞灯,以免被紫外线灼伤眼睛。

 

[分析讨论]

1.        通过分光计的调节,掌握了哪几种光学仪器的调节方法?

 

  2.用光栅测波长,对分光计的调节有什么要求?

 

 

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