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实验41用衍射光栅测光波波长复习课程


绿谱线 右(+1 左(-1
级) 级)
次数 n
1 4( )
1
2
3
光栅常 d

d k s in
表41-2 根据已测定的光栅常数 d,测定其他 各条谱线波长 d ____
读数 谱线
右(+1级)
左(-1级)
衍射角
d sin
k

黄1
黄2
计算光波波长
d sink
k
误差计算: ( a b s i) n a b c o s
和波长 的值代入公式(41-1)中,计算出 光栅常数。若 d160c0m (1030c0m ),0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 5 4 6 .0 7 m m
(ab)sin kk
dsink k k0, 1, 2 (41-1)
式中,dab称为光栅常数;为入射光的波长,
为明k条纹(称为谱线)的级数; 是 级k 明k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41-3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 ( B 3不B要1B再2 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 mm ),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:
2 或 2
为了消除偏心差,得到
1 4( )
重复测量 值3次以上,把所得 值的平均值
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:
k
Hale Waihona Puke k( abd )【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?
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