实验G2 光栅衍射法测光栅常数
实验目的：
1、初步掌握数码摄影的基本知识和摄影技巧。

2、利用数码图像处理方法测量光栅常数。

实验仪器：
光栅、He-Ne激光器、滑轨、偏振片、坐标纸、可调支架、数码相机、三脚架等。

实验原理：（阅读实验教材p165~167，回答练习题）
λ
ϕ
n=
d
=，⋅⋅⋅
1k
/
m m
k。

，2
1
±
，
±
=，
实验内容：
1、布置光路
(1)按光路摆放各实验装置，光栅镀膜面应向着光屏。

(2)调节光栅到光屏之间的距离L，使该距离尽量大的同时，
至少能观察到±1级衍射光斑。

(3)旋转偏振片，使衍射光斑变暗变小，但要能看清。

(4)调节激光平行于光具座，光栅平面和光屏垂直于光具座。

此时，±1级衍射光斑到中央亮斑的距离相等。

2、拍摄照片
(1)将数码相机安装到三脚架上，连接电源适配器，用最大像素数和精细画质拍摄。

(2)旋转模式转盘到P档；设置感光度ISO值为最低；驱动模式为自拍延时两秒（2）；关
(3)调节镜头焦距到中等位置，调节三脚架高度及位置，使相机与衍射光斑平齐，拍摄画面
略宽于±1级衍射光斑的间距，半按快门完成聚焦，全按快门拍摄照片。

(4)改变镜头焦距和三脚架位置，再次拍摄照片。

3、测量数据
(1)测量光栅到光屏之间的距离L：请单眼垂直向下观察光栅（光屏）平面对齐哪个刻度。

(2)测量±1级衍射光斑的间距D：用Photoshop打开刚才拍摄的照片，按住吸管工具可以
更换为度量工具，用度量工具测量衍射光斑附近坐标纸上（几个）厘米长度的距离，然后测量±1级衍射光斑的距离，通过比例换算，可得±1级衍射光斑的真实间距D。

(3)打开另一幅照片，测量下一组数据。

数据记录及处理：
预习思考题：
1.为了得到光栅常数应测量哪些量？
2.在测量过程中，若光源光强太大，会产生怎样的后果？可采取哪些方法改善？
3.将偏振片放置于光栅与光源之间得到的图像与其放置在光栅与光屏之间得到的图像会有
怎样的不同？
4.像素是什么？
课后思考题：
1.偏振片在实验中起到的作用是什么？偏振片的位置是处于在光屏与光栅之间还是光源与
光栅之间？为什么？
2.实验中使用坐标纸的原因是什么？能不能更替为普通白纸？
实验讨论：
描述实验中观察到的异常现象及可能的解释，分析实验误差的主要来源，对实验仪器和
方法的建议及本实验在其它方面的应用等。