
光栅衍射法测定光波长1教学内容与要求1)调节分光计按照调节步骤调节好仪器的各个部分,调节好须经指导教师检查。2)观察衍射条纹分布并测定汞光谱中绿色光谱线的波长重复测量数据8次以上。(2号光栅测量2级条纹衍射角,3号光栅测量1级条纹衍射角)。光栅常数:2号光栅的光栅常数为:d=(1.000±0.002)x10mm3号光栅的光栅常数为:d=(3.333±0.002)x10-mm2实验原理与方法原理:根据光的波动理论,平行光垂直入射到光栅平面,衍射条纹分布满足光栅方程式:dsin@=k1----k=±123....而波长的计算公式为:dsinPr元=9———-k=±123..k可见,如果光栅常数已知,只要测得K级条纹的衍射角,波长便可确定。方法:实验上可以用分光计来观察衍射现象以及衍射光方向的测量。把光栅放置到与平行光管垂直,用望远镜来观察衍射图样,同时测量得到正K级条纹衍射光方向的左游标读数e,右游标读数和负K级条纹衍射光方向的左游标读数6+右游标读数便可由下式确定K级条纹的衍射角。9=(0 -0.)+(0 -0,)17汞灯衍射图样
光栅衍射法测定光波长 1 教学内容与要求 1)调节分光计 按照调节步骤调节好仪器的各个部分,调节好须经指导教师检查。 2)观察衍射条纹分布并测定汞光谱中绿色光谱线的波长 重复测量数据8次以上。(2号光栅测量2级条纹衍射角,3号光栅测量1级条纹衍射 角)。光栅常数: 2 实验原理与方法 原理:根据光的波动理论,平行光垂直入射到光栅平面,衍射条纹分布满足光栅 方程式: 而波长的计算公式为: 可见,如果光栅常数已知,只要测得K级条纹的衍射角,波长便可确定。 方法:实验上可以用分光计来观察衍射现象以及衍射光方向的测量。把光栅放置 到与平行光管垂直,用望远镜来观察衍射图样,同时测量得到正K级条纹衍射光方向 的 和负K级条纹衍射光方向的 便可由下式确定K级条纹的衍射角。 汞灯衍射图样

3实验操作步骤(一)分光计粗调1)望远镜调平;2)平行光管调平;3)载物台调平。(二)望远镜调节1)目镜分划板清晰度调节;2)用自准法调节使望远镜适合观察平行光;3)用各半调节法调节望远镜与仪器主轴垂直。(三)平行光管调节1)调节平行光管出射平行光;2)调节平行光管与望远镜共轴:3)调节缝宽。(四)测定衍射角1)放置光栅并调节到与平行光管垂直;2)观察衍射条纹并调节载物台使正负级别的条纹等高;3)测量正负K级条纹的衍射光方向
3 实验操作步骤 (一)分光计粗调 1)望远镜调平;2)平行光管调平;3)载物台调平。 (二)望远镜调节 1)目镜分划板清晰度调节;2)用自准法调节使望远镜适合观察平行光;3)用 各半调节法调节望远镜与仪器主轴垂直。 (三)平行光管调节 1)调节平行光管出射平行光;2)调节平行光管与望远镜共轴;3)调节缝宽。 (四)测定衍射角 1)放置光栅并调节到与平行光管垂直; 2)观察衍射条纹并调节载物台使正负级别的条纹等高; 3)测量正负K级条纹的衍射光方向

4不确定度计算公式衍射角的不确定度:tu+u+ugey95P波长的不确定度:(sin Prud)+(d cosPrug)N2计算时必须把衍射角的不确定度换算成弧度代入5教学重点与难点重点:1)分光计的调节方法:2)衍射角测量方法。难点:1)望远镜光轴与仪器主轴垂直调节;2)保证光栅平面与入射光方向垂直;6预习题1)望远镜调节的三个要求是什么?
4 不确定度计算公式 衍射角的不确定度: 波长的不确定度: 计算时必须把衍射角的不确定度换算成弧度代入。 5 教学重点与难点 重点: 1)分光计的调节方法; 2)衍射角测量方法。 难点: 1)望远镜光轴与仪器主轴垂直调节; 2)保证光栅平面与入射光方向垂直; 6 预习题 1)望远镜调节的三个要求是什么?

2)平行光管调节的三个要求?3)分光计调节的主要步骤是什么?4)书中提到的光栅方程式成立的条件是什么?5)如何判断光栅平面与入射光方向垂直?6)衍射角如何测定?7)正负级别的衍射条纹高度不相同时应如何调节?8)选择不同级别的衍射条纹来测量对波长测量有何影响?
2)平行光管调节的三个要求? 3)分光计调节的主要步骤是什么? 4)书中提到的光栅方程式成立的条件是什么? 5)如何判断光栅平面与入射光方向垂直? 6)衍射角如何测定? 7)正负级别的衍射条纹高度不相同时应如何调节? 8)选择不同级别的衍射条纹来测量对波长测量有何影响?