实验4用衍射光栅测光波波长

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1、实验41用衍射光栅测光波波长【实验目的】1.观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射的基本规律。2.学会测定光栅常数以及原子光谱的波长。3.进一步熟悉分光计的调节与使用。【实验仪器】分光计，全息透射光栅，平行光管，低压汞灯。【实验原理】如图41－1所示：在图41-2中可以看到，衍射光谱中明条纹的位置应出现在振动加强点，其光程差应为波长的整数倍，即：（41-1）式中，称为光栅常数；为入射光的波长，为明条纹（称为谱线）的级数；是级明条纹的衍射角。【实验内容】1.点燃汞灯，调整整体分光计。2.安放调节光栅，如图41

2、－3所示：3.转动望远镜，一般可以看见一级和二级光谱线，注意观察叉丝的交点是否在各条谱线的中央位置，如果有高低变化，可对图41-3中的螺丝（不要再动）予以校正。也可以调望远镜和平行光管上的高低调节螺钉。4.用望远镜对准汞光谱中的明亮绿谱线（绿谱线的波长为546.07），分别记录左右一级两个角度位置。当测右侧谱线时，分光计左右的两窗口读数分别为和；当测左侧谱线时，两窗口读数分别为和则由分光计原理知：为了消除偏心差，得到mm重复测量值3次以上，把所得值的平均值和波长的值代入公式（41-1）中，计算出光栅常

3、数。若，求其百分误差。5.汞光谱还有蓝、黄（两条）亮谱线，分别测出它们的一级衍射角，用已测得的光栅常数，求它们的谱线波长，按误差传递公式计算波长的标准误差。表41-1光栅常数的测量绿谱线次数右（+1级）左（-1级）123光栅常数表41-2根据已测定的光栅常数，测定其他各条谱线波长读数谱线右（+1级）左（-1级）衍射角蓝黄1黄2计算光波波长误差计算：（）【注意事项】1.分光计各部分调节螺丝比较多，在不清楚这些螺丝的作用与用法之前，不要乱旋硬扳，以免损坏仪器。2.请勿用手触摸光栅表面，移动光栅时，拿其金属

4、基座。3.肉眼不要长时间直视汞灯，以免被紫外线灼伤眼睛。【思考题】1.通过分光计的调节，掌握了哪几种光学仪器的调节方法？2.用光栅测光波波长，对分光计有什么要求？