分光计的调整和光栅衍射实验实验原理.ppt

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1、分光计的调整和光栅衍射实验实验原理通信四班第一组一、分光计的调整原理1、分光计调整的目标（1）望远镜聚焦无穷远（能接收平行光），平行光管能发出平行光。（2）望远镜水平，平行光管水平，二者共轴；载物台水平。且共同垂直于仪器中心轴2、调解原理分析如右图放置，图中a₁a₂a₃为载物台上的三个调平螺钉，先将平面镜如图放置（1）当望远镜水平，且平面镜法线水平时，望远镜光轴下方N点的”十”字透光孔发出的光线经平面镜反射，形成的反射像应该在上十字叉丝p点，视场中p点与N点关于O对称，如图所示(2)望远镜水平，而平面镜法线不平行时，则转动

2、载物台180度后反射在望远镜上的十字绿线位置高低不同，但关于p点对称，如下图所示，则由第一页所示，只需调节a₁a₂的高低即可3、当望远镜未水平，而平面镜法线水平时，则视场中的十字叉像关于十字叉丝的中间竖直线对称，或都位于P点上方或都位于P点下方，则此时只需调整望远镜光轴高低调节螺钉，使十字叉像回到P点即可4、当两者都不水平的时候，两面的十字叉像既不等高，相对于P点也不对称，设两面的点分别为P₁P₂，找到两点中间值P₀，调节载物台的调平螺钉，将P₁或者P₂调节到P₀点，再旋转180度，若此时两者等高，则下面的操作如步骤3所示

3、。二、光栅衍射原理光栅是根据多缝衍射的原理制成的一种分光原件，它能产生谱线间距较宽的匀排光谱。当一束平行光垂直入射到光栅上时，便可产生对称衍射现象。根据光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：D为光栅常数，（是光栅两刻线之间的距离，用d表示）一般给出的是它的倒数，即单位长度的刻度数，k为明条纹级数，为第K级谱线的衍射角，为入射光波长。在=0的方向上看到可以观察到中央主极大，称为零级谱线，其他对称分布在零级谱线两侧。如果入射光不是单色光，如我们实验中所用光线为白光，则对不同波长的光，同一级衍射光谱将有不同的衍射角，除

4、k=0外，其余的按波长增加依次排开，形成彩色谱线，称为光栅衍射谱，于是复色光被分成单色光。如下图所示如果已知光栅常数d，用分光镜测出衍射角，则由公式即可求出对应的单色光的波长。三、读数原理1、原理和方法分光计的读数装置类似于游标卡尺，主刻度是360度的盘，分度值为30’,角仪器的精密度为,如下图，读数为331度55’当望远镜沿角度增大的方向从转到,且未转过360度时，转过的角度为，若转过360度，则当望远镜沿角度增大的方向从转到，且未转过360度时，转过的角度为，若转过360度，则2、圆度盘的偏心差圆度盘和游标是绕仪器中心

5、轴转动的，制造时不易做到他们与中心轴准确无误的重合，这就产生了偏心差，偏心差是是周期性的系统误差。为了消除偏心差的影响，设置了相差为的两个游标。可以证明，当左右都存在偏心差的时候，他们的平均值不存在偏心差，实验中，若第+K级谱线的左右游标读数分别为和，-k级谱线的左右游标读数为和则K级衍射谱线的衍射角为以上即为该实验的全部实验原理