光柵衍射(補(bǔ)充版)

[數(shù)據(jù)處理]1．ｉ＝０時(shí)，測定光柵常數(shù)和光波波長光柵編號(hào)：1；＝1′；入射光方位＝81°3′；＝261°2′；分析→→由此可知，越大，越小，即越小，因此，取衍射光級(jí)次盡量大

波長／ｎｍ黃１黃２５４６．１紫衍射光譜級(jí)次ｍ2233游標(biāo)ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ左側(cè)衍射光方位101°17′201°18′101°12′281°13′110°19′290°20′104°1′284°1′右側(cè)衍射光方位60°49′240°48′60°54′240°54′51°45′233°44′58°4′238°4′40°28′40°30′40°18′40°19′58°34′58°36′45°57′45°57′40°29′40°19′58°35′45°57′20°15′20°9′29°17′22°58′綠光：=546.1nm，=29°17′→dsin29°17′=3×546.1nm→d=3349.4nmm=3,=546.1nm,m的不確定度為0，的不確定度非常小，可忽略。=0.707′=d=3349.4××ctg29°17′=1.2nmd=（3349.4±1.2）nm由計(jì)算出的d=3349.4nm和測得的各光線的值計(jì)算出紫光：=22°58′→→3349.4sin22°58′=3→=435.6nm黃1：=20°15′→→3349.4sin20°15′=2→=579.6nm黃2：=20°9′→→3349.4sin20°9′=2→=576.9nm計(jì)算的過程如下：，得到由其中=0=0.707′=2.1×10-4，=3.6×10-4紫光：=6.1×10-4=0.3nm=（435.6±0.3）nm黃1：=6.7×10-4=0.4nm=（579.6±0.4）nm黃2：=6.6×10-4=0.4nm=（576.9±0.4）nm２．時(shí)，測量波長較短的黃線的波長光柵編號(hào)：1；光柵平面法線方位＝66°3′；＝246°2′。游標(biāo)入射光方位入射角Ⅰ81°3′15°0′15°0′Ⅱ261°2′15°0′光譜級(jí)次ｍ游標(biāo)左側(cè)衍射光方位衍射角同（異）側(cè)2Ⅰ43°53′37°10′37°10′異Ⅱ223°52′37°10′光譜級(jí)次ｍ游標(biāo)右側(cè)衍射光方位衍射角同（異）側(cè)3Ⅰ95°58′14°58′14°58′同Ⅱ275°58′14°58′=37°08′異側(cè)→3349.4×（sin37°08′-sin15°）=2→=576.2nm=14°58′異側(cè)→3349.4×（sin14°58′+sin15°）=3→=577.3nm=576.7nm×100%=0.10%[課后思考]1．用式測d（或）時(shí)，事先要保證什么條件？如何實(shí)現(xiàn)？答：用此式測d或時(shí)，要保證光線的垂直入射即i=0°。調(diào)節(jié)方法是：先將望遠(yuǎn)鏡的豎叉絲對(duì)準(zhǔn)零級(jí)譜線中心，從刻度盤讀出入射光的方位。再測出同一m級(jí)左右兩側(cè)一對(duì)衍射譜線的方向角，分別計(jì)算它們與入射光的夾角，如果兩者之差不超過2′，就可認(rèn)為是垂直入射。用式推導(dǎo)和的表達(dá)式，分析他們的大小和m的關(guān)系及均隨增大而減小。如何保證入射角等于15°0′？答：將刻度固定，而將游標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)15°，這樣將在望遠(yuǎn)鏡里看到一條偏綠色的光譜（即是那條零級(jí)譜線，只是因?yàn)橛胁糠植ㄩL的光被光柵吸收了），微調(diào)使得望遠(yuǎn)鏡的豎叉絲和這條譜線重合，即調(diào)節(jié)完成。對(duì)于同一光柵，分別利用光柵分光和棱鏡分光，產(chǎn)生的光譜有何區(qū)別？用光柵分光得到一、二、三級(jí)譜線(衍射結(jié)果,后續(xù)譜線太弱而無法觀察）同一級(jí)譜線分局零級(jí)譜線兩側(cè),這是由光的波動(dòng)性造成的；用棱鏡分光光譜只有一級(jí)(光的折射結(jié)果)且位于同側(cè),這是由于不同波長的光在介質(zhì)中傳播速度不同且在界面間折射角度不同造成的。[討論總結(jié)]雖然這不是第一次使用分光計(jì)，但是這學(xué)期重新使用也覺得有點(diǎn)陌生。但是有了上學(xué)期的使用經(jīng)歷再加之不懂得時(shí)候翻看一下之前課本上利用自準(zhǔn)法調(diào)節(jié)的步驟，于是很快便掌握了它的調(diào)節(jié)與使用。做光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)節(jié)的成功與否直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的順利與否，這是老師也強(qiáng)調(diào)的，所以調(diào)節(jié)的時(shí)候仔細(xì)用心，再加上有過調(diào)節(jié)的經(jīng)歷，很快便將儀器調(diào)到適于測量的狀態(tài)，這點(diǎn)大大加快我的做實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。在調(diào)節(jié)15°我自然而然的想到了利用刻度盤上的讀數(shù)，本想利用三級(jí)譜線來提高精度的，但是由于與入射光異側(cè)只能觀察到2級(jí)譜線，而同側(cè)能夠觀察到3級(jí)譜線，故只能采用二級(jí)譜線來測量黃線波長。由于是光學(xué)實(shí)驗(yàn)，還有幾點(diǎn)需要注意的，首先便是對(duì)實(shí)驗(yàn)的充分的準(zhǔn)備，因?yàn)榧词故抢蠋熢O(shè)計(jì)完成的實(shí)驗(yàn)還有不少最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性因素，而且是這個(gè)實(shí)驗(yàn)還包含一個(gè)設(shè)計(jì)性的過程，就更加需要我們之前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備；其次，由于是光學(xué)實(shí)驗(yàn)，故格外的需要細(xì)致與耐心，在調(diào)節(jié)水平，消視差，調(diào)節(jié)入射角的時(shí)候都應(yīng)該仔細(xì)的完成，光學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確結(jié)果就是來自于此；最后還有一點(diǎn)就是應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候注