衍射光柵教案wj(5篇)

衍射光柵教案wj（5篇）衍射光柵教案wj篇一

衍射光柵

目的要求：

1、了解光柵這種光學(xué)元件，把握光柵系數(shù)；

2、把握光柵方程，并能夠利用光柵方程求解譜線的位置；

3、理解光柵缺級(jí)現(xiàn)象的產(chǎn)生，把握光柵缺級(jí)的條件。重點(diǎn)、難點(diǎn)和突破方法：

重點(diǎn)：光柵方程及其譜線位置難點(diǎn)：光柵衍射的缺級(jí)現(xiàn)象突破方法：實(shí)例分析理解教具：PPT教學(xué)內(nèi)容和步驟

一、回憶引入

夫瑯禾費(fèi)單縫衍射裝置：

光程差：asin

2,（k1,2,3,），將產(chǎn)生明條紋；當(dāng)(2k1)當(dāng)2k2（k的取值同上），將產(chǎn)生暗條紋；當(dāng)0時(shí)，將形成中心明條紋。

但單縫衍射所產(chǎn)生的衍射條紋很寬，除了中心明紋之外，其他各級(jí)明紋的光強(qiáng)都很小，各級(jí)明紋間分得也不很清晰。

二、新知講授

1、光柵

定義：大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)元件。主要分為透射光柵和反射光柵。

光柵常數(shù)透光局部a不透光局部b光柵常數(shù)d

ab

2、光柵的投射場(chǎng)分布

隨著光柵上縫的條數(shù)增加，透射的亮條蚊變得更加細(xì)而光明。

3、光柵方程

兩兩相鄰光線的光程差都一樣。假如在某個(gè)方向上，相鄰兩光線光程差為k，則全部光線在該方向上都滿(mǎn)意加強(qiáng)條件。用平行光垂直照耀在光柵上，相鄰兩條光線的光程差為(ab)sindsin

即（ab)sindsink，(k0,1,2,3,），這就是光柵方程。

d依據(jù)光柵方程可以得到光屏上能夠看到的明條紋最大級(jí)數(shù)kmax

4、譜線位置

ab。

光屏上的亮條紋錯(cuò)落有序的分布著，那這些條紋的位置是如何分布的？又怎么去求得這些條紋的間距？

如下圖，假設(shè)光沿著衍射角衍射時(shí)，此時(shí)在光屏上形成亮條紋，此亮條紋距離屏幕中心的距離為x，依據(jù)幾何關(guān)系，可知

xftan。

由于衍射角比擬小，則tan又依據(jù)光柵方程sin故xksin。

k，

abf，這就是譜線的位置方程。（條紋之間的間距相等。）ab例1：分光計(jì)作光柵試驗(yàn)，用波長(zhǎng)632.8nm的激光照耀光柵常數(shù)d1300mm的光柵上，問(wèn)最多能看到幾條譜線解：在分光計(jì)上觀看譜線，最大衍射角為90o由光柵方程(ab)sinkmax(ab)sin90ok得，

5.3

取kmax5故能夠看到11條譜線。

5、缺級(jí)現(xiàn)象

在光柵透射場(chǎng)分布中，發(fā)覺(jué)了有些條紋之間的間距比其他條紋之間的間距大許多，這是由于光柵的缺級(jí)現(xiàn)象造成的。物理機(jī)理：

（1）光柵衍射是單縫衍射與多光束干預(yù)合成的結(jié)果，光柵中各主極大受到單縫衍射光強(qiáng)的調(diào)制。

（2）當(dāng)光柵明條紋處滿(mǎn)意單縫衍射暗紋條件，該處光強(qiáng)為零，消失缺級(jí)。缺級(jí)條件

光柵衍射加強(qiáng)條件：(ab)sin單縫衍射減弱條件：asink

k

abk兩式相比，即可得

ak故光譜會(huì)在第k

6、光柵光譜

當(dāng)白光入射到光柵上，除中心亮紋形成白光外，兩側(cè)分布著由紫色到紅色的條紋，稱(chēng)為光柵光譜。

光柵是一種色散元件。

abk（k1,2,3,a）級(jí)發(fā)生缺級(jí)現(xiàn)象。

例2：在垂直入射到光柵的平行光中，包含有波長(zhǎng)分別為1和2600nm的兩種光，已知1的第五級(jí)光譜和2的第四級(jí)恰好重合在離中心明條紋5cm處，并發(fā)覺(jué)1的第三級(jí)缺級(jí)，已知f0.5m，試求：（1）波長(zhǎng)1和光柵常數(shù)d；

（2）光柵的縫寬a至少應(yīng)為多少？解：

（1）依據(jù)光柵譜線位置方程

x1fk11d，

xk222fd。

由題意可知，x1x2

k21k24.8107m

1dfk22x2.4105m

2（2）由缺級(jí)條件dkak（k1,2,3,）得akkd（k1,2,3,），

故(a)1mind81063m。

三、小結(jié)

1、光柵及光柵常數(shù)；

2、光柵衍射透射場(chǎng)分布；

3、光柵方程及其最大級(jí)數(shù)；

4、光柵衍射中明條紋位置及缺級(jí)現(xiàn)象；

5、光柵光譜。

四、作業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)第44張

用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)篇二

試驗(yàn)九

用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)

一、試驗(yàn)?zāi)康?．了解分光計(jì)的構(gòu)造和使用方法。2．觀看光柵衍射現(xiàn)象。3．把握用分光計(jì)、衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)的方法。

二、試驗(yàn)器材分光計(jì)、平面透射光柵、雙面平面鏡、鈉光燈

三、儀器描述分光計(jì)是試驗(yàn)室中常用的周密光學(xué)儀器，用它可以精確測(cè)量角度和觀看光譜。它由五局部組成：平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物平臺(tái)、讀數(shù)圓盤(pán)和底座。其構(gòu)造如圖9–1所示。1．底座，是整個(gè)分光計(jì)的支架。其中心有一垂直方向的轉(zhuǎn)軸即儀器的中心軸，望遠(yuǎn)鏡、刻度盤(pán)和游標(biāo)盤(pán)均可繞該軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2．望遠(yuǎn)鏡，由物鏡、十字分劃板和目鏡組成，用來(lái)觀看由載物平臺(tái)上的光柵所形成的光譜和衍射條紋。它與游標(biāo)盤(pán)相連，可同時(shí)繞中心軸旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)游標(biāo)讀出它的角位置。在望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)的物鏡焦平面處有一分劃板，其上有兩十字穿插的細(xì)絲稱(chēng)為叉絲，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡可使叉絲落在波長(zhǎng)為λ的某級(jí)衍射亮紋上，這樣便可由游標(biāo)讀出各級(jí)衍射亮紋相對(duì)應(yīng)的角位置。在分劃板的正下方刻有一個(gè)透光的小十字叉絲，為了照明小十字叉絲，目鏡管外裝一“T”形接頭，其中裝有一個(gè)6.3V電珠，光線透過(guò)綠色窗口沿望遠(yuǎn)鏡光軸從物鏡射出。調(diào)整螺絲、可轉(zhuǎn)變望遠(yuǎn)鏡光軸傾斜程度和水平位置，使之垂直于儀器中心軸。螺絲用來(lái)固定望遠(yuǎn)鏡，松開(kāi)它，望遠(yuǎn)鏡可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它鎖緊后，可用螺絲微調(diào)望遠(yuǎn)鏡的水平位置。3．載物平臺(tái)，用來(lái)放置平面鏡、三梭鏡、光柵等光學(xué)元件。松開(kāi)螺絲，平臺(tái)可繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，也可依據(jù)需要上升或降低平臺(tái)。調(diào)整平臺(tái)到所需位置后，再用螺絲將之固定。調(diào)平螺絲（共有三只成三角形設(shè)置）調(diào)整平臺(tái)水平面，使之與中心軸垂直。4．讀數(shù)圓盤(pán)，由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的刻度盤(pán)（主尺）和游標(biāo)盤(pán)（副尺）組成?？潭缺P(pán)分為720等分，共360o，最小刻度為30′，刻度盤(pán)可與望遠(yuǎn)鏡固連一起轉(zhuǎn)動(dòng)；內(nèi)盤(pán)為游標(biāo)盤(pán)，盤(pán)上相對(duì)180o的位置嵌有兩個(gè)一樣的游標(biāo)，它分為30等分，與刻度盤(pán)上29小格等長(zhǎng)，精度為1′，讀數(shù)原理和方法與游標(biāo)卡尺相像。

如圖9–2所示的讀數(shù)為116o+112′=116o12′。讀數(shù)時(shí)可手持照明放大鏡幫助讀數(shù)。為了克制由于游標(biāo)盤(pán)與刻度盤(pán)可能不是嚴(yán)格的同心所造成的偏心誤差，每次測(cè)量必需分別讀出A、B游標(biāo)的讀數(shù)，然后取其平均值。游標(biāo)盤(pán)通過(guò)螺絲與載物平臺(tái)相連。松開(kāi)螺絲，游標(biāo)盤(pán)可帶動(dòng)平臺(tái)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鎖緊時(shí)，可用螺絲微調(diào)游標(biāo)盤(pán)位圖9–1分光計(jì)構(gòu)造

狹縫裝置；狹縫裝置鎖緊螺絲；平行光管部件；制動(dòng)架

（一）；載物平臺(tái)；載物平臺(tái)調(diào)平螺絲（3只）；載物

平臺(tái)鎖緊螺絲；望遠(yuǎn)鏡部件；目鏡鎖緊螺絲；阿貝式自準(zhǔn)直目鏡；目鏡調(diào)整手輪；望遠(yuǎn)鏡光軸傾斜度調(diào)整螺絲；望遠(yuǎn)鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲；支臂；望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲；轉(zhuǎn)座與讀數(shù)圓盤(pán)鎖緊螺絲；望遠(yuǎn)鏡鎖緊螺絲（在另一側(cè)）；制動(dòng)架

（二）；底座；轉(zhuǎn)座；刻度盤(pán)；游標(biāo)盤(pán)；立柱；游標(biāo)盤(pán)微調(diào)螺絲；游標(biāo)盤(pán)鎖緊螺絲；平行光管光軸水平調(diào)整螺絲；平行光管傾斜度調(diào)整螺絲；狹縫寬度調(diào)整手輪

圖9–2

分光計(jì)讀數(shù)盤(pán)讀數(shù)

5．平行光管，用來(lái)產(chǎn)生平行光束，由狹縫和裝在套管另一端的物鏡組成。狹縫由螺絲來(lái)調(diào)整寬度，調(diào)整的范圍是0.02~2毫米。螺絲是狹縫固定螺絲，松開(kāi)可以調(diào)整狹縫和物鏡間的距離，并可轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫。當(dāng)狹縫正好位于物鏡的焦平面時(shí)，從狹縫射進(jìn)來(lái)的光經(jīng)物鏡后就成為平行光。平行光管與分光計(jì)的底座固定在一起，螺絲、分別用來(lái)調(diào)整平行光管的水平和凹凸位置。

四、試驗(yàn)原理光柵是一種重要的分光元件，它可以把入射光中不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)，衍射光柵有透射光柵和反射光柵兩種，常用的是平面透射光柵，它是由很多相互平.行等距的透亮狹縫組成，其中任意相鄰兩條狹縫的中心距離d稱(chēng)為光柵常數(shù)。依據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射理論，當(dāng)一束平行光垂直地投射到光柵平面上時(shí)，每條狹縫對(duì)光波都會(huì)發(fā)生衍射，全部狹縫的衍射光又彼此發(fā)生干預(yù)。衍射角符合條件，（k=0、1、2、3…）(9–1)

圖9–3

光柵衍射

時(shí)，在該衍射角方向上的光相疊加將會(huì)加強(qiáng)，其它方向光相抵消。假如用會(huì)聚透鏡把這些衍射后的平行光會(huì)聚起來(lái)，則在透鏡的焦平面上將消失一系列亮紋，形成衍射圖樣。如圖9–3所示，式（9–1）稱(chēng)為光柵方程，其中λ為入射光波波長(zhǎng)，θ為衍射角，k為衍射亮紋的級(jí)數(shù)。在θ為0的方向上可以觀看到中心亮紋。其它各級(jí)亮紋對(duì)稱(chēng)分布在中心亮紋兩側(cè)。若已知光柵常數(shù)d，測(cè)出相應(yīng)的衍射條紋與0級(jí)條紋間的夾角θ，便可求出光波波長(zhǎng)。

五、試驗(yàn)步驟1．調(diào)整分光計(jì)分光計(jì)的調(diào)整主要是使平行光管發(fā)出平行光，望遠(yuǎn)鏡聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)，平行光管和望鏡的光軸與分光計(jì)的中心轉(zhuǎn)軸垂直。首先進(jìn)展粗調(diào)，即用眼睛估測(cè)：把載物平臺(tái)、望遠(yuǎn)鏡和平行光管大致調(diào)成水平，然后對(duì)各局部進(jìn)展細(xì)調(diào)整。（1）調(diào)整望遠(yuǎn)鏡。調(diào)整目鏡，看清分劃板上的十字黑刻線。然后使電珠發(fā)出的光線照亮叉絲，將一平面反射鏡放在載物平臺(tái)上。為了調(diào)整便利，把平面鏡一側(cè)邊與三個(gè)調(diào)平螺絲的其中一個(gè)對(duì)齊，另一側(cè)邊放在另外兩個(gè)調(diào)平螺絲之間的中垂線上，并用彈簧片夾固定。調(diào)整另外兩個(gè)調(diào)平螺絲，則可以轉(zhuǎn)變平面鏡對(duì)望遠(yuǎn)鏡

光軸的仰角。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤(pán)或左右移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，從望遠(yuǎn)鏡內(nèi)找到反射回來(lái)的叉絲像；松開(kāi)螺絲，移動(dòng)套簡(jiǎn)，以便看到清楚的‘綠十字”像，此時(shí)叉絲與叉絲像都處于物鏡的焦平面上。即望遠(yuǎn)鏡己聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)。調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的傾斜螺絲，使“綠十字”像的中心向分化板的上方水平線靠近一半，再調(diào)整載物臺(tái)的調(diào)平螺絲，使“綠十字”像與上方水平線重合。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡使“綠十字”像與上方黑十字重合。將載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)180o，再觀看，若像不在原位，再用上述方法反復(fù)調(diào)整，直至“綠十字”像和分劃板上方黑十字重合，再旋轉(zhuǎn)180o時(shí)也不變，如圖9–4所示，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡的光軸與分光計(jì)中心軸垂直。

圖9–4

十字分劃板

（2）調(diào)整平行光管。取下平面鏡，用己聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡為標(biāo)準(zhǔn)，假如平行光管產(chǎn)生了平行光，射入望遠(yuǎn)鏡后必聚焦在叉絲上。調(diào)整時(shí)先用光源把平行光管的狹縫照亮，將望遠(yuǎn)鏡正對(duì)著平行光管，前后移動(dòng)平行光管的狹縫，使望遠(yuǎn)鏡看到狹縫的像與分劃板中心垂線相重合、清楚。把狹縫轉(zhuǎn)到水平位置，調(diào)整平行光管傾斜螺絲，使其像與分劃板的中心水平刻線相重合，這時(shí)平行光管與望遠(yuǎn)鏡共軸，狹縫被分劃板的水平線平分，將狹縫轉(zhuǎn)回垂直位置與分劃板十字垂線重合，并適當(dāng)調(diào)整縫寬，然后，調(diào)整螺絲固定狹縫。2．利用光柵測(cè)波長(zhǎng)（1）將鈉光燈（或熒光燈）置于平行光管狹縫前，接通電源，使它正常發(fā)光。（2）將光柵固定在分光計(jì)的載物臺(tái)上，使平行光管射出的光垂直投射到光柵上。（3）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使衍射中心亮紋與望遠(yuǎn)鏡里豎直劃分線重合。在刻度盤(pán)、游標(biāo)A、B上讀出望遠(yuǎn)鏡所在位置θ0和θ0′計(jì)入表9–1中。（4）將望遠(yuǎn)鏡向左轉(zhuǎn)動(dòng)（留意：轉(zhuǎn)動(dòng)前，先旋緊螺絲和，使望遠(yuǎn)鏡與刻度盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而游標(biāo)盤(pán)不動(dòng)），可以見(jiàn)到一級(jí)像（k=1），使其與望遠(yuǎn)鏡里的十字垂線重合，在讀數(shù)盤(pán)上讀出望遠(yuǎn)鏡位置θ左和θ左′計(jì)入表9–1中。假如光源使用熒光燈，則一級(jí)像為一組譜線，測(cè)波長(zhǎng)時(shí)可選擇其中一條譜線進(jìn)展測(cè)量。（5）將望遠(yuǎn)鏡向右移動(dòng)，與步驟4一樣，可讀出θ右和θ右′，計(jì)入表9–1中。（6）用上述方法，觀看二級(jí)（n=2）像。＊3．觀看明線光譜、連續(xù)光譜和汲取光譜（1）觀看明線光譜。將光譜管置于平行光管狹縫前，接通感應(yīng)圈電路，使光譜管發(fā)光，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到適當(dāng)位置，觀看明線光譜。

（2）觀看連續(xù)光譜。將白熾光光源置于平行光管的狹縫前，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，觀看并畫(huà)出連續(xù)光譜。（3）觀看汲取光譜。將血槳稀釋后盛入試管中。然后將其置入平行光管的狹縫和

白熾光光源之間，在望遠(yuǎn)鏡中觀看并畫(huà)出血紅素汲取光譜。用同樣的方法觀看并畫(huà)出高猛酸鉀溶液的汲取光譜。

六、留意事項(xiàng)1．調(diào)整分光計(jì)非常費(fèi)事費(fèi)時(shí)，如事先已經(jīng)將它調(diào)好，試驗(yàn)時(shí)不要任憑移動(dòng)，以免重新調(diào)整鋪張時(shí)間，影響試驗(yàn)的進(jìn)展。2．勿用手觸及分光計(jì)各光學(xué)器件外表。試驗(yàn)室用的光柵是由明膠印刷而成的復(fù)制光柵，所以在衍射光柵玻璃片的中心部位，不能用手摸或紙擦。3．分光計(jì)是周密的光學(xué)儀器，肯定要當(dāng)心使用，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡前，要先擰松固定它的螺絲；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，手把著它的支架轉(zhuǎn)動(dòng)，不能用手把著望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)。

七、數(shù)據(jù)記錄與處理表9–1光源種類(lèi)中心亮紋游標(biāo)A位置θ0=一級(jí)譜線左轉(zhuǎn)游標(biāo)A位置θ左=右轉(zhuǎn)游標(biāo)A位置θ右=偏轉(zhuǎn)角譜線波長(zhǎng)λ=百分誤差E=譜線波長(zhǎng)λ0=游標(biāo)B位置光柵常數(shù)d=

θ0ˊ=

左轉(zhuǎn)游標(biāo)B位置θ左ˊ=右轉(zhuǎn)游標(biāo)B位置θ右ˊ=

表9–1中的光源種類(lèi)若取鈉光燈，則其譜線波長(zhǎng)為：λ0=5893?依據(jù)則與理論值比擬求百分誤差，若k=1=dsin

八、思索題1．假如想將相鄰兩條光譜線分得更開(kāi)些，本試驗(yàn)應(yīng)從哪些萬(wàn)面改良？2．用白光作上述試驗(yàn)，能觀看到什么現(xiàn)象？怎么解釋這種現(xiàn)象？

光柵的衍射（最終版篇三

光柵的衍射

[試驗(yàn)?zāi)康腯

1、了解光柵的主要特性，測(cè)量其光柵常數(shù)、辨別本事和角色散。

2、用光柵測(cè)光波波長(zhǎng)。

3、了解光柵分光的特點(diǎn)。

[試驗(yàn)原理]

1、光柵的衍射

光柵是依據(jù)多縫衍射原理制成的一種分光元件，它能產(chǎn)生譜線間距較寬的勻排光譜，所得光譜線的亮度比用棱鏡分光時(shí)要小些，但光柵的辨別本事比棱鏡大。光柵不僅適用于可見(jiàn)光，還能用于紅外和紫外光波，常用在光譜儀上。

衍射光柵有透射光柵和反射光柵兩種，它們都相當(dāng)于一組數(shù)目許多、排列嚴(yán)密勻稱(chēng)的平行狹縫，透射光柵是用金剛石刻刀在一塊平面玻璃上刻成的，而反射光柵則把刻縫刻在磨匯豐銀行的硬質(zhì)合金上。試驗(yàn)教學(xué)用的是復(fù)制光柵（透射式），由明膠或動(dòng)物膠在金屬反射光柵印下痕線，再用平面玻璃夾好，以免損壞。

2、光柵的辨別本事和色散率

衍射光柵的根本特性可以用它的辨別本事與色散率來(lái)表征。

[試驗(yàn)儀器]

JJY型分光計(jì)（附件：變壓器6.3V/220V），平面反射鏡，手持照明放大鏡，平面全息光柵，鈉燈，汞燈，米尺。

[試驗(yàn)內(nèi)容]

1、光柵的調(diào)整

（1）調(diào)整分光計(jì)，使望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)無(wú)窮遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡軸線與分光計(jì)中心軸線相垂直，平行光管出射平行光。調(diào)整方法見(jiàn)光學(xué)試驗(yàn)常用儀器局部。狹縫寬度調(diào)至約1毫米。

（2）安置光柵，要求入射光垂直照耀光柵外表，平行光管狹縫與光柵刻痕相平行。

（3）調(diào)整光柵使其刻痕與轉(zhuǎn)軸平行。留意觀看叉絲交點(diǎn)是否在各條譜線中心，假如不是，可調(diào)整螺絲予以改正，調(diào)好后，再回頭檢查光柵平面是否仍保持和轉(zhuǎn)軸平行。如有了轉(zhuǎn)變，就要反復(fù)屢次，直到兩個(gè)要求都滿(mǎn)意為止。

2、測(cè)定光柵常數(shù)及辨別本事

以汞燈為光源，測(cè)出K=±1波長(zhǎng)為5460.7?的綠光衍射角φ，求d。但應(yīng)留意：+1與-1級(jí)的衍射角相差不能超過(guò)幾分，否則應(yīng)重新檢查入射角是否為零。

用米尺測(cè)出光柵寬度L，算出N，代入R=KN求辨別本事。

3、測(cè)定未知光波波長(zhǎng)及色散率

用上法在K=±1時(shí)測(cè)出水銀的兩條黃線λ1及λ2的衍射角，求出λ1及λ2并計(jì)算出Δλ，再求出光柵的角色散率。

4、觀看N和辨別本事的關(guān)系。

設(shè)法攔住光柵的一局部，削減刻痕數(shù)目N，觀看鈉光兩條黃色譜線隨N的削減發(fā)生什么變化。

5、比擬用光柵分光和用三棱鏡分光得出的光譜各自的特點(diǎn)。

[數(shù)據(jù)處理]

1、衍射角數(shù)據(jù)。

2、φ的計(jì)算。

光柵衍射思索題與解答篇四

2。當(dāng)狹縫太寬、太窄時(shí)將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？答狹縫太寬則分辨本領(lǐng)將下降如兩條黃色光譜線分不開(kāi)。狹縫太窄透光太少光線太弱視場(chǎng)太暗不利于測(cè)量。3。為什么采用左右兩個(gè)游標(biāo)讀數(shù)？左右游標(biāo)在安裝位置上有何要求？答采用左右游標(biāo)讀數(shù)是為了消除偏心差安裝時(shí)左右應(yīng)差180o

1）測(cè)d和λ時(shí)，，，，試驗(yàn)要保證什么條件？如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)？？？？

答要求條件1：分光計(jì)分光計(jì)分光計(jì)分光計(jì)望遠(yuǎn)鏡適合觀看平行光，平行光管發(fā)出平行光，并且二者光軸均垂直于分光計(jì)主軸。實(shí)現(xiàn)：先用自準(zhǔn)法調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，再用調(diào)整好的望遠(yuǎn)鏡觀看平行光管發(fā)出的平行光，調(diào)整縫寬和平行光管的高度，使得狹縫的象最清楚而且正好被十字叉絲的中間一根橫線等分，分光計(jì)就調(diào)整好了。要求條件2：光柵平面與平行光管的光軸垂直。實(shí)現(xiàn)：如本文4.1所述，首先粗調(diào)，然后，當(dāng)發(fā)覺(jué)兩者相差超過(guò)2′時(shí)，應(yīng)當(dāng)推斷零級(jí)譜線更接近哪一側(cè)的譜線，若接近左側(cè)譜線，則光柵應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從分光計(jì)上方看），反之應(yīng)當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，再次測(cè)量。

3、用什么方法來(lái)測(cè)定光柵常數(shù)？光柵常數(shù)與衍射角有什么關(guān)系？答：用測(cè)量顯微鏡來(lái)測(cè)量光柵常數(shù)。依據(jù)光柵衍射方程dsinφ＝kλ知道，光柵常數(shù)d與衍射角的正弦sinφ成反比。

4、測(cè)光波長(zhǎng)應(yīng)保證什么條件？試驗(yàn)時(shí)這些條件是怎樣保證的？答：測(cè)光波長(zhǎng)應(yīng)保證入射的單色平行光垂直于光柵平面，否則該式將不成立。試驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)整平行光管與光柵平面垂直來(lái)保證式成立。

5、分光計(jì)主要由哪幾局部組成？各局部的作用是什么？為什么要設(shè)置一對(duì)左右游標(biāo)？答：分光計(jì)主要包括：望遠(yuǎn)鏡、平行光管、刻度盤(pán)、游標(biāo)盤(pán)等。設(shè)置一對(duì)左右游標(biāo)的目的是為了消退刻度盤(pán)與游標(biāo)盤(pán)之間的偏心差。

6、調(diào)整分光計(jì)的根本要求是什么？為什么說(shuō)望遠(yuǎn)鏡的調(diào)整是分光計(jì)調(diào)整中的關(guān)鍵？答：簡(jiǎn)潔地說(shuō)，調(diào)整分光計(jì)的根本要求是使分光計(jì)各局部都處于良好的工作狀態(tài)。由于分光計(jì)的水平調(diào)整、平行光管的調(diào)整等都要借助于望遠(yuǎn)鏡，所以說(shuō)望遠(yuǎn)鏡的調(diào)整是分光計(jì)調(diào)整中的關(guān)鍵。

7、在調(diào)整望遠(yuǎn)鏡時(shí)，這什么要將平面鏡放在垂直于載物臺(tái)兩螺釘?shù)倪B線位置？答：這是為了調(diào)整便利。此時(shí)只需調(diào)整載物臺(tái)上三個(gè)螺絲中的一個(gè)螺絲即可以完成望遠(yuǎn)鏡水平的調(diào)整。

8、什么叫視差？怎樣推斷有無(wú)視差存在？本試驗(yàn)中哪幾步調(diào)整要消退視差？答：視差是希望遠(yuǎn)鏡目鏡中刻劃線的象與譜線的的象不在同一豎直平面內(nèi)。有無(wú)視差可以通過(guò)稍稍移動(dòng)眼睛的位置，看譜線與刻劃線的相對(duì)位置是否轉(zhuǎn)變來(lái)推斷。調(diào)整望遠(yuǎn)鏡與光柵垂直時(shí)，觀看光柵衍射條紋時(shí)。

9、單色光的光柵衍射圖樣和單縫的衍射圖樣有何異同？利用光柵測(cè)量光波波長(zhǎng)比用單縫有何優(yōu)點(diǎn)？答：用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)時(shí)，由于衍射現(xiàn)象特別明顯，衍射條紋間距較大，測(cè)量衍射角比擬精確，因此光波波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果也較精確。單縫衍射測(cè)光波波長(zhǎng)則沒(méi)有上述優(yōu)點(diǎn)，故測(cè)量結(jié)果往往誤差較大。

3、當(dāng)平行光管的狹縫很寬時(shí)對(duì)測(cè)量有什么影響？答造成測(cè)量誤差偏大降低試驗(yàn)精確度。不過(guò)可實(shí)行分別測(cè)狹縫兩邊后求兩者平均以降低誤差。4.若在望遠(yuǎn)鏡中觀看到的譜線是傾斜的則應(yīng)如何調(diào)整？答證明狹縫沒(méi)有調(diào)與準(zhǔn)線重合有肯定的傾斜拿開(kāi)光柵調(diào)整狹縫與準(zhǔn)線重合。5.為何作自準(zhǔn)調(diào)整時(shí)，要以視場(chǎng)中的上十字叉絲為準(zhǔn)而調(diào)整平行光管

時(shí)卻要以中間的大十字叉絲為準(zhǔn)？答由于在自準(zhǔn)調(diào)整時(shí)照明小燈在大十字叉絲下面另外要保證準(zhǔn)直鏡與望遠(yuǎn)鏡垂直就必需保證其在大十字叉絲上面并且距離為燈與大十字叉絲一樣的地方即以視場(chǎng)中的上十字叉絲為準(zhǔn)?，F(xiàn)在很簡(jiǎn)單就知道為什么在調(diào)整平行光管時(shí)卻要以中間的大十字叉絲為準(zhǔn)了。6.光柵光譜與棱鏡光譜相比有什么特點(diǎn)？答棱鏡光譜為連續(xù)的七色光譜并且光譜經(jīng)過(guò)棱鏡衍射后在兩邊僅僅分別消失一處光柵光譜則不同它為不連續(xù)的并且多處在平行光管軸兩邊消失另外還可以條件狹縫的寬度以保證明驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

《大學(xué)物理試驗(yàn)》教案試驗(yàn)22衍射光柵篇五

試驗(yàn)22衍射光柵

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、觀看光柵的衍射光譜，理解光柵衍