实验三光线斜入射光栅测量光波波长

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1、光线斜入射光栅测量光波波长一、实验目的1、研究斜入射衍射光栅对波长测量的影响2、进一步了解光栅衍射的特性二、实验仪器分光计、汞灯、平面镜、光栅等三、实验原理一束平行光斜入射到光栅平面时，光栅后面的衍射光束通过透镜会聚在焦平面上，就会形成一组明暗相间的衍射条纹，设波长为入的光斜入射于光栅平面时，光栅方程为：d(sin0土sinZ)=土kA(k=0,1,2,3...)(1)式中：d-光栅常数、i-入射角、k-级数、e-衍射角，衍射条纹在光栅平面法线左侧时e取正值，右侧吋㊀取负值，如果只对斜入射时光栅的衍射的一级谱线作讨论，对

2、其他级别的谱线均可类推，设+1级和-1级谱线的衍射角分别为0+1〉0,0^<0可得入=譬(sin0+1+sin0_t)(2)光嚮的法线N入射光找的方何v刻镨£的法钱n衍射光钱的方何6光蠕的%光棚d光栅斜入射示意实验方法:选择绿色光谱线（AQ=546.07nm）进行测量，将平行光垂直入射光栅（即光栅两面发射回来叉丝的像与分划板上刻度线重合，并且叉丝的竖线和衍射中央明纹均与分划板的竖线重合，即入射角0=0°）,记下中央明纹所在位置的刻度，再测景绿光的衍射角。旋转光栅：将旋转望远镜筒螺丝锁住，把旋转刻度盘螺丝拧松，旋转刻度盘e

3、=5°，巾于刻度盘、光栅和载物台一起旋转，即相当于光线入射角为5°,然后再测量绿光的衍射角，重复上述过程分别将0=5°、0=10°、0=20°、0=30°、0=40°。取1<=±1用分光一0o右计测出各谱线的衍射角e:一1左2沒o左）+（沒_1右2将所测得数据带入公式（2）中即可计算出波长。四、实验内容1、按分光计调节步骤调好实验仪器（并测出中央明纹的角度位置）2、将旋转望远镜螺丝锁住，并把旋转刻盘螺丝拧松，将旋转刻度盘5°3、再将旋转刻度盘螺丝拧紧，旋转望远镜螺丝松开，测量出绿光的衍射角4、重复以上步骤，测出e=10

4、20%3040°（k只取±1），将实验数据填入相应表格五、方案可行性1、此方案合理运用光栅的衍射特点来研宄斜入射的影响先根据公式:求出衍射角（P，入射光栅方程见表格。2、方案的可行性较高六、数据处理入射光法线衍射光（紫光）1

5、.7399°54z279O53'77°40/257°38'108°18'288O17'92O2'272°r22°14f8°r435.7绿光（A=546.1nm）用于计算出光栅常数+1-1次数左右左右1109°45z289°44#90°26#270°24#2110°19r290°2(T90o10'270°9#3110o2'290°r90°4r270°2z计算出光栅常数：d=3.25*IO-6m叭=再将法线与入射光同样处理得出i;最后根据斜d（sin0土sinf）=±k入可以求得波长。具体结果