分光计调整及光栅常数测量实验报告南昌大学

南昌大学物理实验报告

课程名称：大学物理实验

实验名称：光栅衍射实验

学院：机电工程学院专业班级：能源与

动力工程162班

学生姓名：韩杰学号： 51 实验地点：基础实验大楼座位号：

ln ln ln(sin )ln m d m λϕ=+-

cos ln 1sin tan ln 1

m m m m d d

ϕλϕϕϕλ∂==∂∂=∂

22

21(

)()tan λ

ϕλ

ϕ∆∆=+∆m m

d d 由以上推导可知，测量d 时，在m ϕ∆一定的情况下，m ϕ越大d 的偏差越小。但是m ϕ大时光谱级次高，谱线难以观察。所以要各方面要综合考虑。 而对λ的测量，也是m ϕ越大不确定度越小。

综上，在可以看清谱线的情况下，应该尽量选择级次高的光谱观察，以减小误差。 求绿线的d 和λ并计算不确定度 1）二级光谱下：

由sin m

m d λ

ϕ=，代入数据m ϕ=19，可得d =

又由m

m m m m m d d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (2

2∆=∆∂∂=∆∂∂=∆，m ϕ∆=2’得

d ∆=*[2π/(60*180)]/tan(19)=

d =±nm

而实验前已知光栅为300线每毫米，可见测量结果与实际较吻合。

再用d 求其他光的λ：

sin /m d m λϕ=

22

21(

)()tan λϕλ

ϕ∆∆=+∆m m

d d 对波长较长的黄光：ϕm =20 o 15＇,d=3349nm 代入，可得

λ=，λ∆=

可以看到，三级谱线下测量后计算的结果教二级谱线下的结果其偏差都更小，与理论推断吻合。

在i=15 o 时，测定波长较短的黄线的波长。 由

，m=2，可得：

在同侧：λ= 在异侧：λ=

最小偏向角法求波长较长的黄线的波长 由公式：

,3,2,1,0,2

sin 2±±±==m m d λδ

的上十字叉丝为准。

现在，很容易就知道为什么在调节平行光管时，却要以中间的大十字叉丝为准了。

6.光栅光谱与棱镜光谱相比有什么特点

答：棱镜光谱为连续的七色光谱，并且光谱经过棱镜衍射后在两边仅仅分别出现一处；光栅光谱则不同，它为不连续的并且多处在平行光管轴两边出现，另外还可以条件狭缝的宽度以保证实验的精确度。