测定衍射光栅的光栅常数.ppt

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实验目的
CONTENTS
01
了解光栅衍射的基本原理。
学会光栅常数的测量方法。
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02
---光具座法
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实验原理
光栅是一种常用的光学色散元件,具有空间周
期性,它好象是一块由大量的等宽、等间距并相
互平行的细狭缝组成的衍射屏，色散率大，分辨
本领高。可以用来直接测定光波的波长。研究光
谱线的结构和强度。标志它性质的一个重要物理
量就是光栅常数d，它满足的方程就是光栅方程。
光栅常数 d=a+b
光栅方程 dSinθ=kλ
式中θ是衍射角，λ是所用光波的波长，k是衍射
光谱的级次。
k=0、±1、±2、±3、±4······
a
b
原理光路图
a
b
θ
L
x
光栅
光栅唱数 d=a+b
a
b
θ
dSinθ
P
光程差
01
根据光栅方程，亮条纹的位置由光栅方程决
定，如果只考虑k=±1级的情况，Sinθ就是一个
小量，此时Sinθ≈tgθ,因此，光栅方程可以写
成
02
利用光栅方程，如果已知光波波长，通过测量L和x,，就可以得到光栅常数d，反之，如果已知光栅常数d，同样可以计算得到光波波长。
实验仪器
（2块）、（λ=6500Å）、
、、。
实验光路图
光栅
半导体激光器
L
0
+1
-1
-2
+2
x
x
θ
θ
实验装置图
大片漂白光栅：已知光栅常数测量光波波长。L
取90cm左右5点，每个L 测量3 次x 取平均，求出5
个光波波长λ，计算平均光波波长及百分差。
实验内容
数的标准偏差。写出最后结果。
04
出5 个光栅常数，计算平均光栅常数和平均光栅常
03
取大于100cm的5点，每个L 测量3 次x 取平均，求
02
小片漂白光栅：已知光波波长测量光栅常数。L
01
x的测量方法
2x
2x
2x
0
-1
+1
0
+1
+2
－1
－2
2x
2x
2x