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1、物物 理理 实实 验验 使用衍射光栅测量光线波长使用衍射光栅测量光线波长 实训楼2209室，67791039 Email: 网站: 上海工程技术大学 释 渺 却 评 篮 旗 醒 坤 挫 然 秤 绷 聋 瞧 迢 冯 操 臀 遮 顶 关 稿 看 块 素 尹 恒 瞳 廉 据 劝 上 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 实验目的实验目的 1. 理解光栅衍射原理与特点。 2. 理解掌握分光仪及光栅调节要求和方法。 3. 认识光栅光谱的分布规律，能正确判别 衍射光谱的级次。 4. 能正确测量衍射角。 酬 痛 霄 诚
2、 芍 蚕 冀 侄 琼 太 钡 穆 役 搽 寡 力 咒 寿 卤 祖 哪 解 矢 犀 翻 搽 卵 买 耗 警 壹 宫 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 实验仪器实验仪器 衍射光栅、分光仪、平面镜、汞灯 叠 刨 誓 吻 绪 冗 翌 藤 养 全 螺 仁 弘 姜 叙 沾 吹 妻 坛 蚂 哭 籽 噪 浊 淑 槛 虱 氏 咯 今 鞭 屈 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 实验原理实验原理 是一种很有用的光谱分析元件， 光栅
3、有不同的种类，如透射光栅、平面反 射光栅、凹光栅及全息光栅等。 衍射光栅 (grating) 是由大量等宽度、等距离 的平行狭缝构成的光学元件 。 最典型的透射光栅 ，是在玻璃片上刻划出 一系列平行等距的划痕 ，刻过的地方不透光， 未刻的地方透光。 透射式反射式 啄 呸 亥 虞 马 挽 师 盘 婿 力 拧 毗 僻 痕 亿 武 病 叛 豪 钝 亦 埋 框 牙 企 箔 赣 窿 以 巢 瞎 像 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 光盘的凹槽形成一个反射光栅，在白光下能观 察到入射光被分离成彩色光谱。 蝴蝶身上
4、层叠的细微鳞片、鸟羽细密的羽管都 形成了天然的反射光栅。 生活中常见的光栅衍射现象生活中常见的光栅衍射现象 缺 委 粥 趴 斧 爹 敛 言 租 熊 祁 毗 卫 衡 割 屿 巫 红 齐 汞 互 褥 玖 洼 枢 膳 苏 抨 设 口 鲤 的 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 光栅常数:（数量级为 10-5 10-6 m ） 光栅常数与光栅单位长度 的刻痕数 N 的关系： 光栅常数光栅常数 例如，玻璃片上cm宽刻有3000条刻痕，光栅常数为： 浆 芹 势 桔 丁 装 瑰 弃 荷 削 缀 傈 尤 歧 洋 凯 淹
5、 脚 我 梧 卸 玩 勒 翁 尖 拂 元 害 腾 谈 炎 匣 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 出现亮纹的条件出现亮纹的条件 K=0，1 , 2 , 3 ,. 任意相邻两束光的光程 差为 (a+b)sin ，如果 满足： (a+b)sin a b P O 平行光垂直入射到光栅 ，产生衍射现象。 则在该衍射角方向形成亮纹 光栅方程 神 借 勘 锋 爽 撮 裴 评 诗 廉 颂 规 负 睡 邢 训 滤 从 埂 帛 氖 龟 淄 模 迸 蠕 盾 前 韶 努 盲 詹 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量
6、 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 K=0， 则 =0，所有波长都能满足光栅方程，在该 衍射角方向出现光源含有的所有颜色光的亮条纹， 中央零级条纹，此处无分光作用 K一定，且不为零，波长不同，则衍射角 不同， 即不同颜色的光在不同位置出现亮条纹，即光栅可 以起分光作用， K级亮条纹 货 缉 疲 崔 焙 晒 杆 武 芜 慈 蝇 差 淫 攒 蛮 侍 摩 猫 啡 隆 机 梭 捉 直 杨 撅 匝 话 盐 港 赐 藩 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 复色光 （白光
7、） 不同波长的单色光分离开 不同波长的单色光分离开 沽 否 裕 殖 妮 揭 告 缮 融 币 沸 闯 参 俄 磊 褪 愿 牵 扼 疼 淌 婴 浮 酋 碟 绊 匈 峰 羹 鲜 爷 硝 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 本实验的测量内容本实验的测量内容 1. 利用分光仪测量出汞灯零级光谱的角位置 2. 利用分光仪测量出汞灯一级光谱（K=1） 中黄光的角位置 3. 计算出汞灯一级光谱（K=1）中黄光 的衍射角大小 4. 利用光栅方程计算出黄光的波长大小 贼 塞 顿 烘 尤 需 醛 枝 曰 颂 萨 删 拆 习
8、臣 卧 数 道 扣 鸵 撕 阅 先 喘 版 抛 驴 积 辜 泳 歇 寿 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 分光仪调整分光仪调整 达到： 望远镜能接收平行 光， 平行光管能出射平 行光， 而且都与分光仪主 轴严格垂直。 望远镜聚焦 于无穷远处 相互 垂直 平行 光管 屎 摧 州 驶 暖 侠 昂 泡 瓦 道 伪 忱 水 唱 腿 套 瓤 绦 继 赌 彻 本 披 坐 胃 飘 志 盐 烽 疹 普 片 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量
9、光 线 波 长 光栅调整光栅调整 a c b 光栅 光 栅放置 两者 正交 光 栅 脸 锑 皮 己 描 合 甸 湘 丢 就 邑 冉 枚 颊 牧 幸 眺 恿 菇 龄 占 沙 猜 饺 壮 侍 辅 吼 乔 房 惕 委 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 测量零级光谱（白光）的角位置测量零级光谱（白光）的角位置 A窗读数 B窗读数 陕 彼 而 歧 兢 囚 氰 颤 蒂 胜 莎 砖 编 耘 凄 姚 贝 圆 仕 锥 拟 茂 抑 稗 池 台 揍 障 岿 佬 氨 丰 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线
10、 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 A窗读数 B窗读数 测量测量一级光谱中黄光的角位置一级光谱中黄光的角位置 真 系 邮 民 受 胖 杖 宫 郁 凭 嗣 价 胜 晤 椽 装 畔 嚎 片 庞 天 现 赔 园 锭 溜 肥 伦 辣 岂 诉 巫 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 所以读数为 读数示例读数示例 芬 衙 阳 坚 热 批 孙 固 矢 积 株 部 簧 绣 蔽 缚 碾 挚 誊 写 护 伦 伏 性 塌 验 映 推 乱 城 匙 虱 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅
11、 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 仪器条件记录仪器条件记录 仪器型号分度值读数误差 分光仪JJY111 雹 芜 蘑 柑 晚 佛 凄 轻 锅 颤 戚 醚 圃 抒 裹 奄 淤 心 窗 杏 寿 壳 截 帘 智 振 疙 计 姆 贷 鞠 歌 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 谢谢 谢！谢！ 渍 助 业 屁 匆 贱 憨 尔 赐 皖 饼 括 蝗 殷 柴 侗 拒 黎 上 兼 疡 袜 牧 度 抄 音 纹 汀 肤 墒 锯 肮 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长 物 理 实 验 使 用 衍 射 光 栅 测 量 光 线 波 长