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XX大學物理實驗報告學生XX:王威學號:6102114075專業班級:電子142班試驗時間:16時00分第10周星期三座位號:36教師編號:成績:分光計的調整及光柵常數的測量一實驗目的1了解分光計的結構,掌握調節分光計的方法。2觀察光柵的衍射光譜,理解光柵衍射基本規律。3學會測定光柵的光柵常數.二實驗儀器分光計、光柵、低壓汞燈電源、平面鏡等三實驗原理衍射光柵、光柵常數圖40-1中a為光柵刻痕(不透明)寬度,b為透明狹縫寬度。d=a+b為相鄰兩狹縫上相應兩點之間的距離,稱為光柵常數。它是光柵基本參數之一。圖40-1圖40-2光柵衍射原理圖圖40-1中a為光柵刻痕(不透明)寬度,b為透明狹縫寬度。d=a+b為相鄰兩狹縫上相應兩點之間的距離,稱為光柵常數。它是光柵基本參數之一。2.光柵方程、光柵光譜由圖40-1得到相鄰兩縫對應點射出的光束的光程差為:(ab)sindsin式中光柵狹縫與刻痕寬度之和d=a+b為光柵常數,若在光柵片上每厘米刻有n條刻痕,則光柵常數1(cm。為衍射角。ab)n當衍射角滿足光柵方程:dsin(k=0,±,±2,)(40-1)kXX大學物理實驗報告學生XX:王威學號:6102114075專業班級:電子142班試驗時間:16時00分第10周星期三座位號:36教師編號:成績:時,光會加強。式中為單色光波長,k是明條紋級數。如果光源中包含幾種不同波長的復色光,除零級以外,同一級譜線將有不同的衍射角出現按波長次序排列的譜線,稱為光柵光譜。相同k值譜線組成的光譜為同一級光譜,于是就有一級光譜、二級光譜,,之分。圖40-3為低壓汞燈的衍射光譜示意圖,它每一級光譜中有4條特征譜線:紫色1=435.8nm,綠色2=546.1nm,黃色兩條3=5770nm=5791nm.和.。4圖40-3四實驗步驟1調節分光計(1)調整望遠鏡:a目鏡調焦:清楚的看到分劃板刻度線。b調整望遠鏡對平行光聚焦:分劃板調到物鏡焦平面上。c調整望遠鏡光軸垂直主軸:當鏡面與望遠鏡光軸垂直時,反射象落在上十字線中心,平面鏡旋轉180°后,另一鏡面的反射象仍落在原處。()調整平行光管發出平行光并垂直儀器主軸:將被照明的狹縫調到平行光管物鏡焦面上,物鏡將出射平行光。2.使三棱鏡光學側面垂直望遠鏡光軸。(載物臺的上下臺面大致平行,將棱鏡放到平臺上,是鏡三邊與臺下三螺釘的連線所成三邊互相垂直。()接通目鏡照明光源,遮住從平行光管來的光,轉動載物臺,在望遠鏡中觀察從側面AC和AB返回的十字象,只調節臺下三螺釘,使其反射象都落在上十子線處。XX大學物理實驗報告學生XX:王威學號:6102114075專業班級:電子142班試驗時間:16時00分第10周星期三座位號:36教師編號:成績:光柵常數與光波波長的測量(1)以綠色光譜線的波長=.07nm為已知。測出其第一級(k=1)光譜的衍射角。為了消除分光計的偏心差,應同時讀出分光計左、右兩游標的讀數。對k=+1時,記下、;對k=-1時,記下1′、S2′。則所測得的為:14[SSSS]2121重復測量4次,計算d值及其不確定度(五數據表格與數據記錄綠光次數12S1'14121'14520S2322'00323'20'S1182'15204'03'S3622'15384'5065'286526'1''由公式SSSS1分別求出,填入表格中。2214由公式dsink求得XX大學物理實驗報告學生XX:王威學號:6102114075專業班級:電子142班試驗時間:16時00分第10周星期三座位號:36教師編號:成績:991010d1d2sinsin12910d3sin3910d4sin82694910d5sin5910d6sin82636ddd126d659.790nm

62(dd)Ud0.1051nm

65六小結與討論()做此實驗觀察了光柵的衍射光譜,理解了光柵衍射的基本規律,進一步熟悉了分光計的調節與使用,測定了光柵常數。達到了實驗的預期要求。()討論:對于同一光源,分別利用光柵分光和棱鏡分光有什么不同?光柵分光:光波將在每個狹縫處發生衍射,經過所有狹縫衍射的光波又彼此發生干涉,這種由衍射光形成的干涉條紋是定域于無窮遠處的。光柵在使用面積一定的情況下,狹縫數越多,分辨率越高;對于光柵常數一定的光柵,有效使用面積越大,分辨率越高。棱鏡分光:棱鏡也

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