南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：分光计调整及光栅常数测量
学院：生命科学学院专业班级：水产养殖学151 学生姓名：邱静学号：********** 实验地点：基础实验大楼座位号：
实验时间：第14周星期六上午下午四点开始
式中a+b=d称为光栅常数，k为光谱级数，φk为第k级谱线的衍射角。

见图4-4，k=0对应于φ=0，称为中央明条纹，其它级数的谱线对称分布在零级谱线的两侧。

如果入射光不是单色光，则由式（4-1）可知，λ不同，φk也各不相同，于是将复色光分解。

而在中央k=0，φk=0处，各色光仍然重叠在一起，组成中央明条纹。

在中央明条纹两侧对称地分布k=1，2，…级光谱线，各级谱线都按波长由小到大，依次排列成一组彩色谱线，如图4-5所示。

根据式（4-1），如能测出各种波长谱线的衍射角φk，则从已知波长λ的大小，可以算出光栅常数d；反之，已知光栅常数d，则可以算出波长λ。

三、实验仪器：
分光计，钠光灯，双平面镜，光栅。

四、实验内容和步骤：
1．首先，检查仪器及用具是否齐全、完好，然后将钠灯电源插头插于墙上，打开钠光灯预热。

打开6V 变压器开关。

2．目镜的调焦：转动接目镜调焦手轮11直至视场中分划线清晰。

3．望远镜调焦：取出双平面镜，扣在望远镜8的前端，即使平面镜平面与望远镜光轴垂直。

从目镜中观察，可以看到一亮斑，旋松螺钉9，前后微动目镜组，对望远镜进行调焦，使亮斑成为清晰的十字像，旋紧螺钉9。

4．调整望远镜光轴、载物台平面垂直于旋转主轴：① 粗调：调节载物台a 、b 、c 三只螺钉使两圆盘夹缝处螺钉螺纹数大致相等（6个螺纹数最佳）；调节目镜下方螺钉12使望远镜大致水平。

②细调：把双平面镜按图12--6所示方位放置于载物台上，左手使灰台板左右小角度转动，使平面镜平面与望远镜光轴有横向垂直机会，眼看目镜，同时用右手调节望远镜水平调节螺钉12（寻找纵向垂直机会）至视场中出现亮十字像，并调12使十字像处于图4-3所示位置（实际操作中可简化为十字像横与分划线重和）。

转动灰台板使双平面镜转到反面，用手小角度左右转动，寻找反面垂直机会，若无十字像出现，立即把平面镜转回正面。

观察望远镜状态，看目镜一端是向上还是向下倾斜? 判
分划线
十字叉丝
7．用绿光（λ=546.1nm ）测衍射角：将平行光管正对钠光灯，并将光栅放在载物台上使其与平行光管光轴垂直，观察其零级及一级衍射条纹，可以看到一级衍射条纹是两条靠得很近的谱线（589.0nm 和589.6nm ），λ=589.3nm 是它们的波长的平均值。

分别测定左一级、右一级衍射条纹左、右两端刻度盘的读数，重复测量三次，并记录在表4-1中。

如此，得本光栅对钠黄光的一级衍射角为
[]||||4
122111θθθθϕ'-+'-=
（4-2） 求得此光栅衍射的一级衍射角的三次测量的平均值1ϕ，取ΔB=1′=601度，求测量结果的不确定度Δφ1，并由1ϕ求得光栅常数d ，由Δφ1利用不确定度传递公式
k k
k d ϕϕϕλ∆=∆2sin cos （4-3） 求得Δd ，则光栅常数d=d ±Δd 。

*注意Δφ要化为弧度。

七、思考题：
1.应用分光计进行测量之前，应调节到何种状态?
答：1．望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直. 2．载物台平面与分光计中心轴垂直.
2.调节分光计的基本步骤是什么?
答：1、目视粗调.作用：使平视望远镜和平行光管的光轴和载物台表面平行.
2、用自准直法将望远镜调焦到无穷远.作用：将望远镜调焦到无穷远.
3、各半调节,在平面镜中找到十字像,调节望远镜光轴与中心转轴垂直
八、附上原始数据：。