平行光非垂直入射对光栅常量测量的影响

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光栅特性及测定光波波长实验报告

实验名称：光栅特性及测定光波波长目的要求1. 了解光栅的主要特性2. 用光栅测光波波长3. 调节和使用分光计仪器用具1. JJY型分光计2. 透射光栅3. 平面镜4. 汞灯5. 钠光灯6. 可调狭缝7. 读数显微镜实验原理实验所用的是平面透射光栅，它相当于一组数目极多、排列紧密均匀的平行狭缝。

根据夫琅禾费衍射理论，当一束平行光垂直的投射到光栅平面上时，光通过每条狭缝都发生衍射，有狭缝射光又彼此发生干涉。

凡衍射角符合光栅方程：φkλsin（k=0，±1，±2，…）d=在该衍射角方向上的光将会加强，其他方向几乎完全抵消。

式中φ是衍射角，λ是光波波长，k 使光谱的级数，d 是缝距，称为光栅常数，它的倒数1／d 叫做光栅的空间频率。

当入射平行光不与光栅表面垂直时，光栅方程应写为：λφk i d =−)sin (sin （k =0，±1，±2，…）若用会聚透镜把这些衍射后的平行光会聚起来，则在透镜的后焦面上将会出现一系列的亮点，焦面上的各级亮点在垂直光栅刻线的方向上展开，称为谱线。

在φ＝0的方向上可以观察到中央极强，即零级谱线。

其他 ±1，±2，…级的谱线对称的分布在零级谱线两侧。

若光源中包含几种不同波长的光，对不同波长的光，同一级谱线将有不同衍射角φ，因此在透镜的焦面上出现按波长次序级谱线级次，自第0级开始左右两侧由短波向长波排列的各种颜色的谱线，称为光栅衍射光谱。

用分光计测出各条谱线的衍射角φ，若已知光波波长，即可得到光栅常数d ；若已知光栅常数d ，即可得到待测光波波长λ。

分辨本领R: 定义为两条刚好能被该光栅分辨开的谱线的波长差△λ≡λ2－λ1去除它们的平均波长：λλ∆≡R ， R 越大，表明刚刚那个能被分辨开的波长差△λ越小，光栅分辨细微结构的能力就越高。

由瑞利判据可以知道：kN R =其中N 是光栅有效使用面积内的刻线总数目。

角色散率D: 定义为同一级两条谱线衍射角之差△φ与它们的波长差△λ之比。

大学物理实验思考题汇总(1)

金属线胀系数的测定1.为什么要在温度和千分表稳定的时候读数？测定固体的线性膨胀系数时，温度会逐渐上升，并超越你设定的温度值，再继续等待，温度会降低，直至温度稳定至千分表10秒钟不转动一格，再读数，能减小系统误差。

2.隔热棒的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？隔热和力的传递作用,做成尖的，接触面积最小民间小样品与千分表的热传递。

隔热和力的传递作用。

一端是尖的，是减少样品与测量设备(千分尺)的热传递,保证千分尺测试到的就是样品的受热伸长量.3.为什么被测物体与千分表探头需保持在同一直线？只有受力在同一直线，千分表才能测出样品的真实伸长量，否则只是伸长量的分量。

4.两根材料相同，粗细、长度不同的金属棒，在同样的温度变化范围内，他们的线膨胀系数是否相同？线膨胀系数是材料的属性，只要是同一材料就一样。

落球法液体粘滞系数测量1.斯托克斯公式的应用条件是什么?本实验是怎样去满足这些条件的?又如何进行修正的?无限宽广的液体，无涡流，液体静止，小球刚性，表面光滑，恒温条件，无初速度下落，匀速过程满足该公式；本实验采用刚性小球，使小球的半径远小于液面，体积可忽略不计，放入小球时尽量轻来满足公式适用条件；修正：d/2R。

前乘修正系数2.4；d/2h前乘修正系数3.3.2.在特定的液体中，如果钢珠直径增大一些，测量结果如何变化?如果钢珠从高处掷下，测量结果如何变化?钢珠直径增大，测量结果变大，钢珠从高处掷下，测量结果变小。

3.讨论本实验造成不确定度增大的主要因素是什么，如何改进?小球受容器体积限制，使小球尽可能在中央下落；小球有初速度，释放小球尽量轻。

杨氏模量的测定1.本实验中必须满足哪些实验条件?金属丝必须材质和尺寸均均匀；韧性要好,能够承重一定规格的钩码；金属丝长度要足够,一般要求两米左右。

2.为什么要使钢丝处于伸直状态?因为拉直后才能保证加力后正确测出钢丝伸长量。

3.如何判断在整个加减砝码过程中钢丝是弹性形变?在增砝码过程和减砝码过程中，相同质量砝码的情况，前后两次测得金属丝的长度没有很大差别，说明金属丝进行的是弹性形变。

光栅实验的误差分析

代替（）式中的０来计算波长。在实验时不可能使光栅平面严格与入射光垂直，１但这必然会带来误差。
当光波入射时，足的光栅方程为所满
ｄｓＯ＋ｓ／＝±｜（ｉｎｉ）ｎｉ｝Ａ（｜０１２）ｉ｝＝，，… （）３
式中，为入射方向与光栅平面法线之间的狭角，当０和ｉｉ且在法线同侧时，０取正值；０ｉ当和在法线异侧时，０取负值。现对 ±｜ｉ｝级的谱线进行讨论，＋｜、ｉ设ｉ一｜｝级｝级谱线的衍射角分别为０和０见一（
Ａ＞ＡＮ
相对误差：
趔二堡一
Ａ理一
± ＝
二
± ＝
！竺［
ｄｋｓ［ｏ／ｉ（＋ｏｋ／］ＣＳ（ —ｏｋ／］ｎ＿）２Ｏ［ｏ＿）２
＝
ｓｅｃ — —— ＝— 一
一ｌ
附表是由ｄ＝１０ｍ，＝５９３ｎ０ｎＡ６８．ｍ时算出的一
当光栅与平行光管的狭缝平行时，出射的衍射光谱线是与狭缝及光栅刻痕都平行的；当光栅刻痕与平行光管的狭缝不平
行时，出射的衍射光谱线与狭缝仍是平行的，与光栅刻痕却不平行。但
因为当狭缝后面加一光栅后，不论光栅是否与狭缝平行，零级光谱线与不加光栅所见的一样，它始终与狭缝ＡＢ平行，即为（见图２，）而狭缝光源又可看成是许多点光源的组合，据光栅的衍射原理，根其他级的光谱对于每一点光源来说应在垂直
组 ±１的数据，表中可以看出随着入射光偏离光栅级从平面法线的角度即入射角ｉ的增大，相对误差也增大。所以在光栅实验时，如果光栅与入射光不垂直，而又仍按照垂直入射的情况进行测量，会使测的波长值偏大，且入射光偏离光栅平面法线愈多，产生的误差就愈大。

大学物理实验答案2【精选文档】

实验7 分光计的调整与使用★1、本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?本实验所用分光计测量角度的精度是:1＇.为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差，所以仪器设两个游标。

望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2)_()('1'212ϕϕϕϕϕ+-=，注：如越过刻度零点，则必须按式)(120360ϕϕ--来计算望远镜的转角。

★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。

反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉，直到两镜面反射的十字像等高，才表明载物台已调好。

光路图如下：★3、对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好? 调节要求:①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴；②望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）；③平行光管出射平行光；④待测光学元件光学面与中心转轴平行。

判断调节达到要求的标志是：①望远镜对平行光聚焦的判定标志;②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志；③平行光管出射平行光的判定标志；④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。

调节方法：①先进行目测粗调；②进行精细调节:分别用自准直法和各半调节法进行调节。

4、在分光计调节使用过程中,要注意什么事项？①当轻轻推动分光计的可转动部件时，当无法转动时，切记不能强制使其转动，应分析原因后再进行调节。

旋转各旋钮时动作应轻缓.②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面，严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。

③转动望远镜时，要握住支臂转动望远镜，切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。

④望远镜调节好后不能再动其仰角螺钉。

5、测棱镜顶角还可以使用自准法，当入射光的平行度较差时，用哪种方法测顶角误差较小?ϕ21=A 的成立条件是入射光是平行的，当入射光的平行度较差时，此公式已不再适用,应用自准直法测三棱镜的顶角，用公式ϕ-=1800A 来计算，误差较小。

光栅衍射实验报告误差

一、实验目的1. 了解光栅衍射的基本原理；2. 掌握光栅衍射实验的操作方法；3. 分析光栅衍射实验中的误差来源及影响；4. 探讨减小误差的方法。

二、实验原理光栅衍射是指当光波通过一个具有周期性结构的障碍物时，光波在障碍物后发生衍射现象，形成一系列明暗相间的条纹。

光栅衍射条纹的位置与光波的波长、光栅的周期性结构以及入射角有关。

光栅衍射的公式为：d sinθ = k λ其中，d为光栅常数，θ为衍射角，k为衍射级次，λ为光波的波长。

三、实验器材1. 光栅；2. 准直器；3. 分光计；4. 单色光源；5. 滤光片；6. 硬纸板（用于接收衍射条纹）；7. 秒表；8. 记录本及笔。

四、实验步骤1. 将光栅放置在分光计的载物台上，调整光栅与分光计的垂直方向；2. 调整准直器，使光束垂直射向光栅；3. 调整分光计，使光束垂直射向光栅；4. 通过分光计观察衍射条纹，并记录衍射条纹的位置；5. 改变入射角，重复步骤4，记录不同入射角下的衍射条纹位置；6. 分析实验数据，计算光栅常数、波长等参数。

五、误差分析1. 系统误差（1）光栅放置误差：光栅放置不垂直于入射光，导致衍射条纹位置偏移，影响测量结果。

（2）入射光束不垂直：入射光束与光栅不垂直，导致衍射角θ偏大或偏小，影响测量结果。

（3）光栅常数误差：光栅常数测量不准确，导致计算出的波长存在误差。

2. 偶然误差（1）读数误差：观察者读取衍射条纹位置时，因个人生理差异导致读数误差。

（2）测量误差：测量过程中，因仪器精度限制导致测量误差。

（3）环境因素：温度、湿度等环境因素对实验结果产生影响。

六、减小误差的方法1. 仔细调整光栅与分光计的垂直方向，确保光栅放置准确；2. 调整准直器，使光束垂直射向光栅；3. 选用高精度的光栅，提高光栅常数的测量精度；4. 采用多次测量取平均值的方法，减小偶然误差；5. 在实验过程中，注意环境因素的稳定，减少环境因素对实验结果的影响。

七、实验结果及分析1. 通过实验，测量得到光栅常数、波长等参数；2. 分析实验数据，得出结论；3. 对实验中出现的误差进行评估，并提出改进措施。

光栅常数的测定

光栅常数的测定一、引言光栅常数是指光栅上单位长度内所刻的凹槽或凸起的数量，它是测量光谱线波长的重要参数。

因此，测定光栅常数对于研究物质的结构和性质具有重要意义。

本文将介绍几种常见的测定光栅常数方法及其原理。

二、方法一：迈克尔逊干涉法迈克尔逊干涉法是一种通过干涉条纹来测量物体长度或间距的方法。

在测量光栅常数时，我们可以利用迈克尔逊干涉仪来进行测量。

1. 实验原理迈克尔逊干涉仪由分束器、反射镜、半反射镜和目镜等组成。

当平行入射的单色光通过分束器后被分为两束，其中一束经过反射镜反射后再次回到分束器处，另一束则经过半反射镜反射后进入目镜。

当两束光在分束器处重新合成时，会产生干涉现象。

在测定光栅常数时，我们可以将一个平行入射的单色激光垂直照射到光栅上，使其发生衍射，通过调整反射镜和半反射镜的位置，使得两束光路程相等，即干涉现象最强。

此时可以通过目镜观察到干涉条纹，并通过测量干涉条纹的间距来计算出光栅常数。

2. 实验步骤（1）将迈克尔逊干涉仪放置在水平台面上，并调整好分束器、反射镜和半反射镜的位置。

（2）将单色激光垂直照射到光栅上，并调整反射镜和半反射镜的位置，使得两束光路程相等。

（3）观察目镜中的干涉条纹，并用刻度尺测量条纹间距。

（4）根据公式计算出光栅常数。

3. 实验注意事项（1）确保迈克尔逊干涉仪放置在水平台面上。

（2）调整好分束器、反射镜和半反射镜的位置，保证两束光路程相等。

（3）使用单色激光进行测量，以保证精度。

三、方法二：法布里-珀罗干涉法法布里-珀罗干涉法是一种通过干涉条纹来测量物体长度或间距的方法。

在测量光栅常数时，我们可以利用法布里-珀罗干涉仪来进行测量。

1. 实验原理法布里-珀罗干涉仪由半反射镜、反射镜和透明薄膜等组成。

当平行入射的单色光经过透明薄膜后发生反射和透射，其中一部分光线经过半反射镜反射后再次进入透明薄膜，另一部分光线则直接进入目镜。

当两束光在目镜处重新合成时，会产生干涉现象。

实验7 用透射光栅测量光波波长

实验7 用透射光栅测量光波波长实验目的1．加深对光栅分光原理的理解。

2．使用透射光栅测定光栅常数，光栅角色散和光波波长。

3．熟悉分光计的调节和使用，并了解在测量中影响测量精度的因素。

仪器和用具分光计，平面透射光栅，汞灯。

实验原理光栅是重要的分光元件，和棱镜一样，被广泛应用于单色仪，摄谱仪等光学仪器中。

光栅实际上是一组数量极大的平行排列的，等宽、等距狭缝。

应用透射光工作的称为透射光栅，应用反射光工作的称为反射光栅。

本实验采用透射光栅进行测量。

如图7-1所示，设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源，G为光栅，光栅上相邻狭缝的间距d称为光栅常数。

自光源经透镜垂直入射于光栅平面的平行光经单个狭缝产生衍射，与光栅法线成θ角的衍射光经透镜L2会聚于象方焦平面的θP图7-1点，其产生亮条纹的条件由光栅方程决定，式中θ为衍θkλsin (7-1)d=射角，λ为光波波长，k是光谱级数(k = 0，±1，±2…)。

当k = 0时，在θ= 0处，各种波长的亮线重叠在一起，形成白色的明亮零级条纹。

对于k的其它数值，不同波长的亮纹出现在不同方向上，形成光谱，此时各波长的亮线称为光谱线。

而与k的正、负两组值所对应的两组光谱则对称地分布在零级象的两侧。

因此，可以根据式(7-1)在测定衍射角θ的条件下，确定通常在k=±1时的d和λ间关系，也就是说只要知道光栅常数d，就可以求出未知光波长λ，反过来也是一样。

这样就为我们进行光谱分析提供了方便而快捷的方法。

式(7-1)的推导十分简单，因为θsin d 是相邻两狭缝光的位相差，位相差为波长的整数倍时，显然有相干光干涉会增强，各狭缝的光束增强形成相应波长光波的亮线。

此外，光栅的多缝衍射干涉的结果还有以下特征：(1) 亮线位置和狭缝个数无关，其宽度随狭缝个数增加而减小，强度增大。

(2) 相邻的亮线间有强度非常小的亮纹，亮纹强度也随狭缝个数增大而迅速减小。

大学物理实验思考题解答

衍射光栅的研究[预习思考题]：1.分光计要调整到什么状态？2.写出光栅方程，并说明各量的物理意义？3.光栅方程成立的条件是什么？在实验中如何使这一条件得到满足？答：dsin θ＝k λ成立的条件是：平行光垂直入射。

在实验中，要调节好分光计的平行光管使其发出平行光。

为使入射的单色平行光垂直入射到光栅平面上，必须使光栅平面反射回的十字像的竖线与分划板调整叉丝竖线及零级衍射线（白线）重合。

4.什么是光栅常数？表征光栅特征的参数除了d 外，还有哪几个？如何进行测量？答：表征光栅特征的参数除了光栅常数d 外，还有光栅的角色散率ψ＝d ϕd λ＝k dcos ϕk 和光栅的分辨率本领 R ＝λ∆λ＝kN （实际值小于理论估计值KN ）。

在垂直入射条件下，只要测出光栅常数d 、光谱级数k 和与之相应的ϕk ，就可以求出光栅的角色散率ψ。

若测出光栅常数d 、光谱级数k 和暴露在入射光束中的光栅宽度L ，就可以求出光栅的分辨本领R ＝kN ＝k L d5.如果平行光与光栅平面成θ角，如何测光栅常数d ？答：如果单色平行光以光栅平面成θ角入射，则单色平行光与光栅法线夹角为α=90-θ，则光栅方程为：d(sin ϕ±sin α)=k λ (k=0、±1、±2…)式中“+”号表示ϕ与α在光栅法线同侧，“-”号表示在异侧。

设ϕ1、ϕ2分别是光栅法线两侧的衍射角，对第一级光谱线k=1，有sin ϕ2+sin α=λ/d, sin ϕ1-sin α=λ/d.将上两式相加，得sin ϕ1+sin ϕ2=2λ/dd=2λ/( sin ϕ1+sin ϕ2)显然，对于k ＝1，只要把已知的λ和测出的ϕ1和ϕ2代入上式，就可求出光栅常数d 。

6.光栅光谱的排列有何规律？7.光栅在载物台上要调整到什么状态？[实验后思考题]：1.比较棱镜和光栅分光的主要区别。

2.分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响。

光栅常数测量的实验原理

光栅常数测量的实验原理
光栅常数测量是通过光的干涉现象来测量光栅的常数。

干涉现象是指当两束光相遇时，根据它们的波函数的叠加来产生干涉图样。

实验中，将光源照射到光栅上，光栅将光源发出的光分成多束光，并在屏幕上形成干涉条纹。

这里的光栅就起到了光的衍射元件的作用。

干涉条纹的形成主要是由光的相位差引起的。

光栅常数是指光栅上相邻两个透过光线的中心之间的距离，可以用来描述光栅的密度。

光栅常数的测量是通过测量干涉条纹的间距来实现的。

干涉条纹的间距与光栅的常数之间存在一定的关系。

在实验中，可以通过调整光源和屏幕的距离，改变光栅上的入射角，观察干涉条纹的变化。

根据干涉的原理，可以得到干涉条纹的间距与光栅常数之间的关系式。

通过测量干涉条纹的间距并代入关系式，就可以计算出光栅的常数。

需要注意的是，实际的实验中可能会受到一些误差的影响，如光源的稳定性、光栅表面的质量等。

为了提高测量精度，可以采用多次测量取平均值的方法，或者使用更精密的实验仪器进行测量。

光栅常数测定实验数据处理及误差分析

光栅常数测定实验数据处理及误差分析摘要：在光栅常数的测定实验中，很难保证平行光严格垂直人射光栅，这将形成误差，分光计的对称测盘法只能消除误差的一阶误差，仍存在二阶误差。

.而当入射角较大时，二阶误差将不可忽略。

关键词：误差，光栅常数，垂直入射，数据处理Analysis and Improvements of the Method to Measure the Grating Constantxuyongbin(South-east University, Nanjing,,211189)Abstract:During the m easuring of grating constant determination,the light doesn’t diffract the grating and leads to error.Spectrometer rm,there is still the measured the symmetry disc method can only eliminate the first -order correction term,there is still the second-order correction error.When the incident angle of deviation is large,the error can not be ignored,an effective dada processing should be taken to eliminate the error .key words: Grating Constant ，Accidental error ,Improvements在光栅常数测定的实验中，当平行光未能严格垂直入射光栅时，将产生误差，用对称测盘法只能消除一阶误差，仍存在二阶误差，我们根据推导，采取新的数据处理方式以消除二阶实验误差。

光栅常数的测定实验报告

光栅常数的测定实验报告
实验目的，通过实验测定光栅的常数，掌握光栅的使用方法，加深对光学原理的理解。

实验仪器，光栅、单色光源、平行光管、读数显微镜、光电计。

实验原理：当平行光垂直入射到光栅上时，会产生衍射现象。

通过衍射公式可以得到光栅的常数：
dsinθ = mλ。

其中，d为光栅的常数，θ为衍射角，m为衍射级数，λ为入射光波长。

实验步骤：
1. 将光栅固定在平行光管上，使得入射光垂直照射到光栅上。

2. 调整光栅和单色光源的位置，使得光栅的主衍射级尽可能明亮。

3. 使用读数显微镜测量主衍射级的角度，并记录下来。

4. 用光电计测量入射光的波长，并记录下来。

实验数据：
1. 主衍射级的角度，θ = 30°。

2. 入射光的波长，λ = 600nm。

实验结果：
根据衍射公式，可以计算出光栅的常数：
d = mλ/sinθ = 1600nm/sin30° = 1200nm。

实验结论：
通过本次实验，我们成功测定了光栅的常数为1200nm。

实验结果与理论值基本吻合，表明实验操作和数据测量的准确性较高。

同时，通过本次实验，我们掌握了光栅的使用方法，并加深了对光学原理的理解。

实验总结：
本次实验通过测定光栅的常数，加深了我们对光学原理的理解，提高了实验操作和数据处理的能力。

同时，也让我们更加熟悉了光学实验仪器的使用方法，为以后的实验打下了良好的基础。

在今后的学习和实验中，我们将继续努力，不断提高实验操作的技能，加深对光学原理的理解，为今后的科研工作和实践应用打下坚实的基础。

光栅常数测量实验报告

光栅常数测量实验报告
实验报告
光栅常数测量实验报告
一、实验原理
光栅是由一些平行与彼此等距的透光条纹组成的规则光学元件。

在平行光照射下，光栅能够分拆来自单色光源的光线，产生色散
光谱。

根据衍射定律，光经过光栅后，在观察平面上呈现出干涉
条纹。

其中，干涉条纹的间隔与光栅常数d有关。

当光栅常数d
知道时，就可以通过干涉条纹的间隔来推算出光的波长。

二、实验器材
1. 光源
2. 垂直调节平台
3. 微调平台
4. 平反镜
5. 显微镜
6. 半透镜
7. 光栅
8. 移动架
三、实验步骤
1. 将光源放置在光栅的后方。

2. 调整光源的位置，使其绕光栅旋转。

3. 在幕玻璃上放置平反镜，将光线引到光栅透射处。

4. 调整光栅微调平台的高度，找到干涉条纹。

5. 移动光栅，调整干涉条纹的数量。

6. 测量干涉条纹的数量和光栅的长度。

7. 根据实验数据，计算光栅常数。

四、实验数据
1. 光栅长度：20mm
2. 干涉条纹数量：32
3. 选取的谱线：黄光
5. 实验结果
根据实验数据，计算得到光栅常数为0.625 mm。

光栅常数测量实验的结果比较准确，同时也能验证光栅分拆光线的原理。

利用干涉条纹的间隔可以推算光的波长，这对于无法直接测量光波长的情况下很有用。

在实验过程中，要注意光线的充分延伸和调整，以避免人为误差。

同时，记录和分析数据也是保证实验准确性的重要手段。

光栅实验的误差分析

光栅实验的误差分析一、引言光栅实验是物理学中常见的实验之一，通过量光栅衍图案的位置和强度，可以确定光栅常和波长等物理量。

然而，实验中存在许多误差因素，如光源强度、光栅质量、量仪器精度等，这些误差因素会对实验结果产生影响，降低实验精度。

因此，对光栅实验进行误差分析，对提高实验精度、保证实验结果的准确性具有重要意。

二、实验原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件，可以将入的光分散成一系列的衍光。

当入光垂直光栅平面时，衍图案呈现出明显的夫琅禾费衍图案。

根据夫琅禾费衍理论，衍光的强度与光栅常、波长、入角等因素有关。

通过量衍图案的位置和强度，可以确定光栅常和波长等物理量。

三、误差分析1.光源强度误差实验中使用的光源强度会影响衍图案的强度和清晰度。

如果光源强度不足，则衍图案会变得模糊，难以量；如果光源强度过高，则会产生背景噪音，同样会影响实验精度。

因此，在实验中需要选择适当的光源强度，以保证衍图案的清晰度和强度。

2.光栅质量误差光栅质量的差异会影响其衍效果。

如果光栅制作不精细或表面不平整，则会产生衍光的偏移或扩散，影响衍图案的清晰度和强度。

因此，在实验中需要选择质量较好的光栅，并在使用前仔细检查其表面情况。

3.量仪器误差实验中使用的量仪器精度也会影响实验结果。

例如，使用游标卡尺或显微等量仪器时，其精度和读误差会对实验结果产生影响。

因此，在实验中需要选择精度较高的量仪器，并在使用前进行校准。

4.其他误差因素除了以上三个因素，实验中还存在其他误差因素，如环境温度、湿度、实验的操作技能等。

这些因素虽然对实验结果的影响较小，但也需要注意，在实验过程中尽量控制这些因素的影响，以提高实验精度。

四、误差控制方法在实验中，为了减小误差，提高实验精度，可以采取以下措施：1.选择适当的光源强度，以保证衍图案的清晰度和强度。

2.选择质量较好的光栅，并在使用前仔细检查其表面情况。

3.选择精度较高的量仪器，并在使用前进行校准。

4.控制环境温度、湿度等因素的影响。

光栅常数的测量实验报告

光栅常数的测量实验报告光栅常数的测量实验报告引言：光栅常数是光栅结构的一个重要参数，它决定了光栅的作用和性能。

在本次实验中，我们将通过测量光栅的衍射图样来确定光栅常数，并探究其与光栅的特性之间的关系。

实验方法：1. 实验仪器与材料准备：本次实验所需的仪器包括光源、准直器、光栅、光屏等。

光源可以选择白炽灯或激光器，光栅可以选择平行光栅或圆形光栅。

实验材料包括尺子、卡尺、标尺等。

2. 实验步骤：（1）将光源与准直器对准，使光线尽可能平行。

（2）将光栅放置在准直光线上，并调整光栅与光源之间的距离，使光线垂直照射在光栅上。

（3）在光栅后方放置光屏，调整光屏与光栅之间的距离，使得衍射光线能够清晰地投影在光屏上。

（4）观察光屏上的衍射图样，并使用尺子等工具进行测量。

实验结果：通过观察光屏上的衍射图样，我们可以看到一系列的亮暗条纹。

利用尺子等工具，我们测量了相邻两个亮条纹的距离，并计算得出平均值。

假设这个距离为d，那么光栅常数可以通过以下公式计算得出：光栅常数= λ / d其中，λ为入射光的波长。

讨论与分析：在实验中，我们可以通过改变光栅的类型、光源的波长等条件，来观察光屏上的衍射图样的变化。

通过对不同条件下的测量结果进行比较，我们可以得出以下结论：1. 光栅常数与入射光的波长成反比：根据上述公式可以看出，光栅常数与入射光的波长成反比关系。

当入射光的波长增大时，光栅常数会减小，反之亦然。

2. 光栅常数与衍射角度有关：在实验中，我们可以观察到衍射图样的角度与光栅常数之间存在一定的关系。

通过测量不同角度下的衍射图样，我们可以利用几何关系计算出光栅常数。

3. 光栅常数与光栅的特性有关：不同类型的光栅具有不同的光栅常数。

例如，平行光栅和圆形光栅的光栅常数会有所差异。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体需求选择适合的光栅类型。

结论：通过本次实验，我们成功地测量了光栅的常数，并探究了光栅常数与光栅的特性之间的关系。

光栅常数的测量对于光栅的设计和应用具有重要意义，可以帮助我们更好地理解和利用光栅的性质。

光栅平面与平行光管光轴不垂直

光栅平面与平行光管光轴不垂直
光栅平面与平行光管的光轴不垂直，是建筑设计中容易遇到的一个问题。

光线投射到光栅上时，若不在彼此之间施加塑性处理，就会出现偏差和失真。

而普通建筑材料不能容纳足够大的塑性变形，因此在结构布置及施工过程中，都必须特别注意这个问题。

从构造上看，光栅平面与光管之间结构不协调，不可能完全采用简单的对称叠合结构。

因此，在施工过程中，对设计方案的要求就变得更高，尤其是在复杂的光栅结构中，施工的难度程度加大。

针对不同的建筑空间需求，许多现代建筑也需要利用自重支持结构实现光栅平面和光管的拟合。

这种支撑结构，可以使得光栅平面和光管光轴处于尽量垂直位置，能够更好地保证视野的连贯性，并能够减小未知因素对室内空间的干扰。

同时，在施工过程中，报装工人需要更细致地检查设备材料测量数据及结构支撑器的安装说明，及时校核其合理性及灵活充分性，以确保结构安全可靠的使用。

总的来说，在结构布置、施工过程和人员报装过程中，建筑设计师需要对光栅平面与平行光管光轴不垂直的问题加以考虑，以有效解决该问题，实现建筑造型设计理念的最佳实现。

分光计的调整与使用的实验中的误差以及减小方法

分光计的调整与使用的实验中的误差以及减小方法分光计是一种常用的实验仪器，用于测定物质的吸光度和光谱。

在进行分光计调整和使用的实验中，通常会存在一些误差，本篇文章将介绍这些误差及减小方法。

1. 入光口的垂直与水平调整误差在分光计调整中，如果入光口的垂直与水平方向不正确，会导致测量误差。

此时可以通过调整互反性平面镜角度，使入光光束垂直于光路。

2. 单色器光栅垂直调整误差单色器光栅的垂直调整不正确，也会导致测量误差。

应该保证单色器光栅的垂直方向与基准面平行。

单色器光栅角度的误差会导致光栅光谱线宽变窄，从而影响测量结果。

此时需要仔细调整光栅相对于基准面的倾角。

4. 光电倍增管的定位误差光电倍增管的定位误差同样会影响测量结果。

此时需要注意在调整过程中，将光电倍增管与经过单色器光栅的光路正交。

1. 光路中的散射误差当光通过分光计中的光学元件时，会发生散射，从而使测量结果出现误差。

此时需要注意分光器中各光学元件的清洁，并且使用高品质的光学元件。

2. 光源的稳定度误差光源的稳定度也会对测量结果产生误差。

可以使用较好的激光器或汞灯作为光源，并控制光源的电流或电压来保持稳定。

3. 样品池的透光性误差样品池的透光性不同也会影响测量结果。

此时需要使用具有高透光性的样品池，并测定透光性的标准曲线进行校正。

4. 温度误差在测量过程中，温度的变化也会对测量结果产生误差。

此时需要控制实验室温度稳定，并注意调整样品的温度，以保证测量结果的准确性。

总之，在进行分光计调整和使用的实验中，存在各种误差。

为了获得准确的测量结果，我们需要注意上述误差，并采取相应的减小方法。

同时也需要在实验过程中，认真履行实验操作规范，从而保证实验结果的可靠性。

北邮物理实验研究性报告_-_衍射光栅实验非垂直入射误差分析

衍射光栅实验非垂直入射误差分析***（北京邮电大学通信工程学院，北京市邮编：100876）摘要：衍射光栅由大量相互平行，等宽，等间距的狭缝组成，它利用多缝衍射原理使光发生色散。

由于它具有较大的角色散和较高的分辨本领，已经被广泛用于各种光谱仪中。

本文对衍射光栅实验数据进行了基础的分析，此外还探究了平行光未精确垂直入射光栅对结果的影响。

关键字：光栅；衍射；非垂直；误差；中图分类号：O436.1文献标识码：ANon-normal incidenceerror analysis of diffraction grating experiment***(Beijing University of Telecommunication, School of Electronic Engineering, Beijing, 100876, China)Abstract：Diffraction grating is constituted by a large amount of slits which areof equal width, equally spaced, and paralleled to each other. It uses multi-slit diffraction theory to make light dispersion occurs. Because it has a larger angular dispersion and high resolving power, it has already been widely used in a variety of spectrometers. This paperexplore the influence of the parallel incident light is not precise vertical grating on the results , in addition to the basic analysis of the experimental data of the diffraction grating.Keywords:grating;diffraction;non-normal incidence; error；1.引言衍射光栅是极其精密的光谱分光元件，作为各种光谱仪器的核心元件广泛应用于石油化工，医药卫生，食品，生物，环保等国民经济和科学研究的各个领域。

光栅平面与转轴平行,但刻痕与转轴不平行

光栅平面与转轴平行,但刻痕与转轴不平行
光栅平面与转轴平行，但刻痕与转轴不平行，这是光栅检测中遇到的一种常见情况。

在这个情况下，刻痕的方向是不均匀的，会导致光栅读数的误差。

为了解决这个问题，我们需要了解光栅的工作原理和制造过程。

光栅是一种利用光干涉原理进行测量的高精度测量工具。

它通常由一系列平行的刻痕组成，刻痕的间距非常小，通常为几微米甚至更小。

当光线通过光栅刻痕时，由于光程差的影响，会产生干涉现象，这样就可以通过干涉条纹的观察来进行精确测量。

由于光栅刻痕的制造和安装精度非常高，对于不平行的情况，就会产生读数误差。

在实际应用中，为了保证准确性，必须采取合适的措施进行校正。

首先是调整光栅的位置。

如果发现刻痕与转轴不平行，可以通过微调机构将光栅进行轻微调整，以使刻痕方向与转轴平行。

这只需要进行轻微的调整，但需要非常高的技术水平和精度。

其次是采用纠偏板。

为了使刻痕方向与转轴平行，可以在光学系统中添加纠偏板，将光栅的信号转化成与转轴平行的信号。

这种方法适用于光栅固定位置的情况，但需要将光路重新调整。

最后是采用特殊的电路和信号处理方法。

如果无法调整位置或添加纠偏板，可以通过特殊的电路和信号处理方法对读数进行校正。

这种方法基于光栅信号的特定性质，可以对读数进行准确的校正。

总之，光栅平面与转轴平行，但刻痕与转轴不平行是一个需要注意的情况，在光栅检测中需要进行准确的校正，以保证测量结果的准确性。

需要采用合适的方法进行校正，同时需要注重技术水平和精度的要求。

光波波长的测量及光栅特性的研究

实验光波波长的测量及光栅特性的研究一、目的：1、学习用分光计测量光栅常数；2、利用光栅测量未知光源光谱的波长。

二、原理：衍射光栅是一种分光元件，由于其基质材料不同而有透射光栅和反射光栅两类。

它们都相当于一组数目很多，排列紧密，均匀的平行狭缝，透射光栅是用金刚石在一块平面玻璃上刻划而成的。

反射光栅则是刻划在精研过的硬质金属面上，用这种方法刻制的光栅，由于要求非常精密，因而制造困难，所以价格非常昂贵，而平常所用的光栅大都是复制品。

如今由于单色性好的激光的出现，应用其干涉原理制成了全息光栅，制造容易，价格便宜，从而使光栅实验得以普及。

本实验用的光栅是一块全息光栅。

根据夫琅和费衍射理论，一束单色平行光垂直投射到光栅平面上，被衍射后，凡是衍射角适合条件：()d K K⋅==±±±sin,,,θλ0123 （1）光会加强，其它方向将抵消，如图1所示。

式中θ是衍射角，d 是缝距又常称为光栅常数（d = a + b ，其中a 是刻痕宽度，b为狭缝宽度），k 为衍射光谱的级数，λ是光的波长，θ、k、λ分别表示波长为λ的光的第k 级衍射光谱的衍射角。

图1 图2如果用会聚透镜把这些衍射后的平行光会聚起来，则在透镜的焦平面上将出现明亮的条纹称为谱线。

在θ= 0的方向上可以观察到中央极大，称为零级谱线，其它级数的谱线对称地分布在零级谱线的两侧，如图2所示。

如果入射光源中包含有几种不同的波长，则这束复色平行光通过光栅后形成的谱线将按级次序排列在该级谱线系列中，对不同的波长有一一对应的θ、k、λ从而在不同的位置上形成不同的彩色谱线，称为该入射光源的光谱。

图3为汞灯光源通过光栅后所形成的光谱示意图。

若光栅常数d为已知，在实验中测定了某谱线的衍射角θλK和对应的光谱级k，则可由公式（1）求该谱线的波长λ；反之，如果波长λ是已知的，则可求出光栅常数d。

衍射光栅的基本特性可以用它的“分辨本领”与“色散率”来表征。