測(cè)定衍射光柵的光柵常數(shù)

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解光柵衍射的基本原理。、了解光柵衍射的基本原理。2 2、學(xué)會(huì)光柵常數(shù)的測(cè)量方法。、學(xué)會(huì)光柵常數(shù)的測(cè)量方法。 -光具座法光具座法 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 光柵是一種常用的光學(xué)色散元件光柵是一種常用的光學(xué)色散元件, ,具有空間周具有空間周期性期性, ,它好象是一塊由大量的等寬、等間距并相它好象是一塊由大量的等寬、等間距并相互平行的細(xì)狹縫組成的衍射屏，色散率大，分辨互平行的細(xì)狹縫組成的衍射屏，色散率大，分辨本領(lǐng)高?？梢杂脕?lái)直接測(cè)定光波的波長(zhǎng)。研究光本領(lǐng)高?？梢杂脕?lái)直接測(cè)定光波的波長(zhǎng)。研究光譜線的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。標(biāo)志它性質(zhì)的一個(gè)重要物理譜線的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。標(biāo)志它性質(zhì)的一個(gè)重要物理量就是光

2、柵常數(shù)量就是光柵常數(shù)d d，它滿足的方程就是光柵方程。它滿足的方程就是光柵方程。光柵常數(shù)光柵常數(shù) d=a+b 光柵方程光柵方程 dsin=k式中式中是衍射角，是衍射角，是所用光波的波長(zhǎng)，是所用光波的波長(zhǎng)，k k是衍射是衍射光譜的級(jí)次。光譜的級(jí)次。 k=0、1、2、3、4ab原理光路圖原理光路圖ablx光柵光柵光柵唱數(shù)光柵唱數(shù) d=a+babdsinp光程差光程差 根據(jù)光柵方程，亮條紋的位置由光柵方程決根據(jù)光柵方程，亮條紋的位置由光柵方程決定，如果只考慮定，如果只考慮k=k=1 1級(jí)的情況，級(jí)的情況，sinsin就是一個(gè)就是一個(gè)小量，此時(shí)小量，此時(shí)sintg,sintg,因此，光柵方程可以寫因此

3、，光柵方程可以寫成成lxddtgdsin利用光柵方程，如果已知光波波長(zhǎng)，通過(guò)測(cè)量利用光柵方程，如果已知光波波長(zhǎng)，通過(guò)測(cè)量l l和和x,x,，就可以得到光柵常數(shù)，就可以得到光柵常數(shù)d d，反之，如果已知，反之，如果已知光柵常數(shù)光柵常數(shù)d d，同樣可以計(jì)算得到光波波長(zhǎng)。同樣可以計(jì)算得到光波波長(zhǎng)。xld dlx實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器1.1.光柵（光柵（2 2塊）、塊）、2.2.半導(dǎo)體激光器（半導(dǎo)體激光器（=6500=6500）、3.3.光具座、光具座、4.4.觀察屏、觀察屏、5.5.游標(biāo)卡尺。游標(biāo)卡尺。實(shí)驗(yàn)光路圖實(shí)驗(yàn)光路圖光柵光柵半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器l0+1-1-2+2xx實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1.大片漂白光柵：已知光柵常數(shù)測(cè)量光波波長(zhǎng)。大片漂白光柵：已知光柵常數(shù)測(cè)量光波波長(zhǎng)。l 取取90cm左右左右5點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)，每個(gè)l 測(cè)量測(cè)量3 次次x 取平均，求出取平均，求出5 個(gè)個(gè)光波波長(zhǎng)光波波長(zhǎng)，計(jì)算平均光波波長(zhǎng)及百分差。，計(jì)算平均光波波長(zhǎng)及百分差。dlx%10000p5521 2.2.小片漂白光柵：已知光波波長(zhǎng)測(cè)量光柵常數(shù)。小片漂白光柵：已知光波波長(zhǎng)測(cè)量光柵常數(shù)。l 取大于取大于100cm的的5點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)，每個(gè)l 測(cè)量測(cè)量3 次次x 取平均，求取平均，求出出5 個(gè)光柵常數(shù)，計(jì)算平均光柵常數(shù)和平均光柵個(gè)光柵常數(shù)，計(jì)算平均光柵常數(shù)和平均光柵常常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。寫出最后結(jié)果。數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。寫出最后結(jié)果。xld 1)(12nddniidsndsdddd5521dddd x的測(cè)量方法的測(cè)量方法2x2x2x0-1+10+1+2122x2x2x數(shù)據(jù)記錄表格數(shù)據(jù)記錄表格1.d=0.01mm l /cm xi /cm /cmcmx/cm/2.=6500 l /cm xi /cm d /cmcmx/cmd /數(shù)據(jù)處理和誤差分析數(shù)據(jù)處理和誤差分析1.1.大片漂