用光栅测量光波波长数据处理
20252
7.521
436.30
2252
20252
7.517
436.07
2252
20252
7.517
436.07
∆ = |̅ − 标|/nm
0.24
403.52.843100%=0.055%
表 5.8-2 绿色谱线衍射角测量数据表
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
������������ = √���������2��������� + ���������2��������� = √(0)2 + (1.45 × 10−4)2=1.4510−4������������������
������ = ������������������������������������������=1/300106cos(9.425)1.4510−4=0.477nm
−
0.1311)2
+
(0.1312 − 0.1313)2 3−1
+
(0.1312
−
0.1312)2
=2.4810−4������������������
������������������ = 1.4510−4������������������
������������ = √���������2��������� + ���������2��������� = √(2.48 × 10−4)2 + (1.45 × 10−4)2=2.8710−4������������������
0.80
507.98.006100%=0.138%
(1)将以上表格结果汇总如下:
表 5.8-5 用光栅测量光波波长结果汇总
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
���̅���/()
̅=dsin(���̅���)/nm
标 /nm
∆ = |̅ − 标|/nm
������������
【数据处理】
实验者信息:专业班级:材料 1411 学号:41430235 姓名:朱莉杰
一、求出各谱线衍射角,并求出和������。 各谱线衍射角测量数据表格及数据初步处理结果如下:
表 5.8-1 蓝色谱线衍射角测量数据表
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
测量次数 1
������左 3753
=
������ √������
√∑(���̅��� ������
− −
������������ )2 1
=
2.48√(0.1748
−
0.1748)2
+
(0.1748 − 0.1748)2 3−1
+
(0.1748
−
0.1749)2
=1.7510−4������������������
������������������ = 1.4510−4������������������
/nm 545.85
2056
20057
9.425
545.8
545.85
2056
20057
9.425
545.85
∆ = |̅ − 标|/nm
0.22
504.62.027100%=0.040%
表 5.8-3 黄色谱线 I 衍射角测量数据表
������������ = √���������2��������� + ���������2��������� = √(1.75 × 10−4)2 + (1.45 × 10−4)2=2.2710−4������������������
������ = ������������������������������������������=1/300106cos(10.018)2.2710−4=0.745nm
黄色 I 谱线 577.00 576.96 0.745
黄色 II 谱线 579.86 579.06 0.745
0.055%
0.040%
0.007%
0.138%
= (436.10.9)
nm
=(545.90.5) =(577.00.7) =(579.90.7)
nm
nm
nm
二、求出散射角������������和分辨本领 R。
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
蓝色谱线
绿色谱线
黄色 I 谱线
黄色 II 谱线
������������/rad ������������/rad ������������/rad ���̅���/rad
0.1311 0.1313 0.1312 0.1312
0.1645 0.1645 0.1645 0.1645
的完整表示 =(545.90.5)nm
③黄色谱线 I 的不确定度������。
������������������
=
������ √������
√∑(���̅��� ������
− −
������������ )2 1
=
2.48√(0.1740
−
0.1740)2
+
(0.1740 − 0.1740)2 3−1
������左, 21754
2
3754
21755
3
3753
21755
平均值
3753
21755
标 /nm
435.83
������������
=
∆ 100%
标
������右 2252
������右, 20252
φ/() 7.513
/nm 435.84
2252
������ = ������������������������������������������=1/300106cos(7.517)2.8710−4=0.948nm 的完整表示 =(436.10.9)nm
②绿色谱线的不确定度������。
������������������
������右, 20022
φ/() 9.967
/nm 576.94
2023
20024
9.967
576.94
2023
20023
9.975
577.11
2023
20023
9.970
577.00
∆ = |̅ − 标|/nm
0.04
0.04 100%=0.007%
⑴光栅一级角色散率������������的求取。
根据角色散率求取公式和表 5.8-5 中黄 I 和黄 II 两条谱线的相关测量结果求������������。
������������
=
������������ ������
=
������ ������������������������������
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
测量次数 1
������左 4018
������左, 22019
2
4019
22020
3
4020
22020
平均值
4019
22020
标 /nm
576.96
������������
=
∆ 100%
标
������右 2023
测量次数 1
������左 3947
������左, 21948
2
3947
21948
3
3947
21948
平均值
3947
21948
标 /nm
546.07
������������
=
∆ 100%
标
������右 2056
������右, 20057
φ/() 9.425
表 6 光栅角色散率求取数据及结果
光栅常数 d= 1/300 mm
谱线级数 k= 1
黄色谱线 I 黄色谱线 II
光波波长 ̅/������������ 577.00
������ = ������������������������������������������=1/300106cos(9.970)2.2710−4=0.745nm 的完整表示 =(577.00.7)nm
④黄色谱线 II 的不确定度������。
������������������
(2)求不确定度������。 首先确定不确定度的求取公式,再分别带入数据求������。
������ = ������������������������������������������
������������ = √���������2��������� + ���������2���������
=
∆ 100%
标
蓝色谱线 7.517 436.07 435.83 0.24 0.055%
绿色谱线 9.425 545.85 546.07 0.22 0.040%
黄色 I 谱线 9.970 577.00 576.96 0.04 0.007%
黄色 II 谱线 10.018 579.86 579.06 0.80 0.138%
的完整表示 =(579.90.7)nm (3)结果汇总如下表:
/������������
标 /nm
������/������������
������������
=
∆ 100%
标
完整表示
蓝色谱线 436.07 435.83 0.948
绿色谱线 545.85 546.07 0.477
2
2