实验412衍射光栅ppt课件.ppt

Wuhan UniversityWuhan UniversityWuhan University实验实验4-12 4-12 衍衍 射射 光光 栅栅制造：林伟华制造：林伟华一.根本原理二.实验内容三.实验仪器及元件四.本卷须知五.实验常见问题及处置 光栅是一种重要的分光元件，它不仅用于光谱学，还广泛用于计量、光通讯、信息处置等方面光栅按不同分类方法可分为透射型和反射型光栅或振幅型和位相型光栅，本实验运用的是透射型振幅光栅，它相当于一组数目极多的等宽、等间距的平行陈列的狭缝其构造如以下图所示：光栅周期〔常数〕为d=a+b一.根本原理上式称上式称为光光栅方程式中方程式中d d是光是光栅常数，常数， i i是入射角，是入射角，θθ是衍射角，是衍射角，k k是衍射是衍射级次，次，λλ为波波长括号中的正号表示入射光和衍射光在法括号中的正号表示入射光和衍射光在法线的同的同侧，而，而负号号表示在表示在发现两两侧 如以下如以下图，当一束波，当一束波长为λλ的平行光入射到光的平行光入射到光栅平面，透射光按衍平面，透射光按衍射射规律向各个方向律向各个方向传播，播，经透透镜L L会聚后，在透会聚后，在透镜第二角平面上构成一第二角平面上构成一组亮条亮条纹。

各各级亮条亮条纹产生的条件是：生的条件是：需求补充：需求补充： (1)(1)假假设设入入射射光光不不是是单单色色光光，，那那么么除除k=0k=0外外，，其其他他各级谱线将按波长的次序依次排开各级谱线将按波长的次序依次排开 (2)当平行光垂直入射时，i=0，光栅方程简化为:在本实验中，所用的光源为汞灯，其衍射谱线如以下在本实验中，所用的光源为汞灯，其衍射谱线如以下图图: :二.实验内容3.3.丈量汞灯光谱线中的绿光〔丈量汞灯光谱线中的绿光〔546.07nm546.07nm〕和两条黄线〔挨〕和两条黄线〔挨得很紧〕的得很紧〕的-1-1级、级、0 0级和级和+1+1级的位置〔丈量级的位置〔丈量3 3次〕1.1.调理分光计至可以丈量的形状调理分光计至可以丈量的形状2.2.将光栅放置在载物台上，调理使平行光管垂直于光栅平面，将光栅放置在载物台上，调理使平行光管垂直于光栅平面， 察看衍射谱线，调理使察看衍射谱线，调理使0 0级左右两边的谱线等高级左右两边的谱线等高三.实验仪器与元件透射光栅分光计高压汞灯四.本卷须知1.分光计是较精细的光学仪器，要加倍维护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。

2.光栅是精细光学器件，严禁用手触摸刻痕，留意轻拿轻放，以免弄脏或损坏3.在丈量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝能否锁紧，假设未锁紧，获得的数据会不可靠4.丈量中应正确运用望远镜转动的微调螺丝，以便提高任务效率和丈量准确度5.在游标读数过程中，由于望远镜能够位于任何方位，故应留意望远镜转动过程中能否过了刻度的零点 五.实验常见问题及处置1.实验中察看到的衍射条纹没有与叉丝竖线平行就开场丈量，这是记录的数据显然是由误差的调理载物台的螺丝，使衍射条纹与叉丝竖线平行在丈量2.实验中所用的光栅可以将所要丈量的黄1和黄2分开，然而在实验中有些实验者调出的衍射条纹中黄1和黄2线几乎分布开，出现这种显现的缘由有： 1.〕狭缝调得太宽，或平行光管发出的光并不是平行光，在望远镜的焦平面上聚焦不明晰重新调理平行光管 2.〕望远镜的目镜没有调好，假设是这个缘由那就只需从头开场调理了。