光栅特性的研究
衍射光栅是指平行、等宽而又等间距的多狭缝元件。光栅通常用于研究复色光谱的组成,进行光谱分析。还可以通过光栅获得特定波长的单色光。所以,光栅是一个重要的分光元件。
光栅按其结构分类,可分为平面光栅,阶梯光栅和凹面光栅,按衍射条件分类,又可分为透射光栅和反射光栅。
[实验目的]
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。
[实验要求]
,测出所给衍射光栅的四个主要特性参数;光栅常数d,角色散率ψ,分辨本领R及和衍射效率η。
,或汞灯谱线的各个波长,或He—Ne激光器的激光波长。要求测量结果的精确度Eλ≤%。.
(汞灯)的条件下,能观察到的光栅最高衍射级数,并用实验加以检验。
。挡住光栅的一部分,减少狭缝数目N,观察钠光灯的钠双线随N的减少而发生的变化.
[实验提示]
根据夫琅和费光栅衍射理论,当一束平行光垂直入射到光栅平面上时,光栅将发生衍射。衍射光波中亮条纹的位置由下列方程(±1,±2…)决定。其中缝距d称为光栅常数,为衍射角,k为衍射光谱的级数,为入射光的波长。有关光栅的几个特性参数说明如下:
。d=a+b,a为光栅狭缝宽度,b为相邻狭缝间不透明部分宽度。
,定义为单位波长间隔内两单色谱线之间的角间距。由,可知=
。,定义为两条刚可被分开的谱线的波长差除以平均波长。根据瑞利条件,所谓两条刚可被分开谱线可规定为:波长相差的两条相邻谱线,,对于宽度一定的光栅,的理论极限值,而实测值将小于,式中,为光谱级数,片为参加衍射的光栅缝数,为入射光束范围内的光栅宽度,d为光栅常数。
。=100%,为第
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