文本内容:
实验八用透射光栅测定光波波长-实验目的
1、加深对光栅分光原理的理解;
2、用透射光栅测定光栅常量,光波波长和光栅角色散;
3、熟悉分光计的使用方法—实验仪器分光计,平面透射光栅,汞灯,单缝(宽度可调)三实验原理光栅是一种数目极多的等宽、等距和平行排列的狭缝,如图1所示,设S位于透镜L物方焦面上的细长狭缝光源,G为光栅,光栅上相邻狭缝的间距为d为光栅常量,自Li射出的平行光垂直地照射在光栅G上,与光栅法线成0角的平行光线经透镜L2后将会聚于像方焦面上的P点,产生衍射亮条纹的条件为dsin=k入D=d/d入=k/dcos光栅分辨本领R为R=入/d入=kN(其中N为光栅刻线的总数)
四、实验步骤
1、分光计的调节;
(1)望远镜适应平行光(对无穷远调焦);
(2)望远镜准直管主轴均垂直于仪器主轴;
(3)准直管发出平行光
2、光栅位置的调节
(1)将光栅面调节到垂直于入射光
(2)将光栅衍射面调节到和观察面刻度盘平面一致
(3)使望远镜对准准直管,从望远镜中观察到被照亮的准直管狭缝的像,使其和叉丝的垂直线重合,固定望远镜,点亮目镜叉丝照明灯,左右转动载物平台,看到反射的“绿十字”,调节b2和b3,时绿十字和目镜的调整叉丝重合,用汞灯照亮准直管的狭缝,转动望远镜观察光谱,如果左右两侧的光谱线相对于目镜中叉丝的水平线高低不平时,说明光栅的衍射面和观察面不一致,这时可调节平台上的螺钉bl使它们一致
3、测量光栅常量d根据(*)式,只要测出第k级光谱中波长X已知的谱线的衍射角就可以求出d值转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的垂直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录游标值,将望远镜转向光栅的另外一侧,同上测量,同一游标的两次读数之差是衍射角的二倍,重复测量几次,计算d值及其标准不确定度
4、测量未知波长由于光栅常量d已测到,以此只要测出未知波长的第k级谱线的衍射角9,就可以求出其波长值入可以选取汞灯光谱中的n条强谱线作为波长未知的测量目标,衍射角的测量同上
五、注意事项
1、按光栅位置调节的两项要求逐一调节后,应再重复检查,因为调节后一项时,可能对前一项的状况有些破坏
2、光栅位置调节好后,在实验过程中不应移动它
3、本实验选用光栅常量较大的光栅,以便于观察高级次光谱中不同级次光谱的重叠现象。