光柵的色散本領(lǐng)研究—用汞燈光譜中的兩條黃線測量光柵角色散率

1、姓名：朱金寶班級：1720702學(xué)號：201720070205實驗四：光柵的色散本領(lǐng)研究用汞燈光譜中的兩條黃線測量光柵角色散率一、實驗?zāi)康?了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)會正確的調(diào)整方法；2加深對光的衍射理論及光柵分光原理的理解；3學(xué)會用透射光柵測定光波波長、角色散率。二、實驗儀器分光計、透射光柵、汞燈。三、實驗原理1.光柵衍射及光波波長的測定（4-1）式中d為光柵常數(shù)，0為衍根據(jù)夫瑯和費衍射理論，當(dāng)波長為九的單色光垂直入射至光柵上，滿足光柵方程dsi0二k九（k二0,1,2,3,）時，6方向的光加強，其余方向的光幾乎完全抵消。射角。若已知九，則可求d；若已知d，則可求九。2.光柵的角色散率光柵在6方向

2、的角色散率為4-2)D旦丄Aldsin0測出d及0，可求出該方向的角色散率D。四、實驗內(nèi)容（一）儀器調(diào)節(jié)：分光計的調(diào)節(jié)。載物臺調(diào)水平后，使光柵平面與入射光垂直。1. 調(diào)整分光計調(diào)好的分光計應(yīng)使望遠鏡調(diào)焦在無窮遠，平行光管射出平行光，望遠鏡與平行光管共軸并與分光計轉(zhuǎn)軸垂直.平行光管的狹縫寬度調(diào)至03mm左右，并使狹縫與望遠鏡里分劃板的中央豎線平行而且兩者中心重合.要注意消除望遠鏡的視差.調(diào)好后固定望遠鏡和平行光管的有關(guān)螺旋。2. 放置光柵（1）將放在光柵座上的光柵按圖263所示的位置放在分光計的載物臺上，并小心地用載物臺上的壓片將光柵片位置固定.先目測使光柵面與平行光管軸線大致垂直，然后用自準法

3、調(diào)節(jié).注意：望遠鏡和平行光管都已調(diào)好不能再調(diào)，只調(diào)節(jié)載物臺下方的兩個螺釘G、G，使得從光柵面反射回來的綠色十字在視場中上水平線上，然后固定載物臺。（2）輕輕轉(zhuǎn)動望遠鏡支臂以轉(zhuǎn)動望遠鏡，觀察中央明條紋兩側(cè)的衍射光譜是否在同一水平面內(nèi).如果觀察到光譜線有高低變化，說明狹縫與光柵刻痕不平行.此時可調(diào)節(jié)圖263所示的載物臺螺釘G,直到各級譜線基本上在同一水平面內(nèi)為止。（二）測光柵常數(shù)、光波波長、角色散率。1. 測光柵常數(shù)d：根據(jù)（4-1）式，只要測出第k級光譜中波長入已知的譜線的衍射角e，就可求出d值。光譜級數(shù)k由自己確定。轉(zhuǎn)動望遠鏡到光柵的一側(cè)，使叉絲的豎直線對準已知波長的第k級譜線的中心，紀錄二游

4、標值。將望遠鏡轉(zhuǎn)向光柵的另一側(cè)，同上測量，同一游標的兩次讀數(shù)之差是衍射角e的二倍。重復(fù)測量幾次，計算d只及其標準不確定度。2. 測量光波波長入：由于光柵常量d已測出，因此只要測出波長的第k級譜線的衍射角e，就可求出其波長的值入。3. 角色散率D：用鈉燈為光源，測量其1級和2級光譜中黃線的衍射角，二黃線的波長差入，對鈉光譜為0.597nm，結(jié)合測得的衍射角之差e，求角色散率D=A8/入。五、實驗可行性綜上所述原理符合物理學(xué)原理，實驗室儀器滿足數(shù)據(jù)測量需要，數(shù)據(jù)處理和誤差計算方案符合實驗要求，實驗可行。六、實驗表格S1S2S1'S2'黃光1黃光2七、數(shù)據(jù)處理根據(jù)下列公式算出角色散率：-SJ+S'-S'1-Sj+S'-S'1Aq二q-q二內(nèi)外ax二九-九二外內(nèi)Aqax八、注意事項1.禁止用手觸摸光柵，拿取或移動光柵時應(yīng)移動光柵座.2.對于調(diào)好的分光計，不能再調(diào)平行光管和望遠鏡上的任何調(diào)