衍射光栅实验
实验五 衍射光栅测定光波波长
实验五衍射光栅测定光波波长一、实验目的1.进一步熟悉分光计的调节和使用；2、通过分光计观察光栅的衍射光谱, 理解光栅衍射基本规律, 并测定光栅常数和光波波长。
二、实验原理根据夫琅禾费衍射理论, 当一束波长为λ的平行光垂直投射到光栅平面时, 光波将在每个狭缝处发生衍射, 经过所有狭缝衍射的光波又彼此发生干涉, 这种由衍射光形成的干涉条纹是定域于无穷远处的。
若在光栅后面放置一个汇聚透镜, 则在各个方向上的衍射光经过汇聚透镜后都汇聚在它的焦平面上, 得到的衍射光的干涉条纹根据光栅衍射理论, 衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:（k=1, 2, 3, …）（1）或上式称为光栅方程, 式中是相邻两狭缝之间的距离, 称为光栅常数, λ为入射光的波长, k为明条纹的级数, 是k级明条纹的衍射角, 在衍射角方向上的光干涉加强, 其它方向上的光干涉相消。
当入射平行光不与光栅平面垂直时, 光栅方程应写为（k=1, 2, 3, …）（2）式中i是入射光与光栅平面法线的夹角。
所以实验中一定要保证入射光垂直入射。
如果入射光不是单色光, 而是包含几种不同波长的光, 则由式（1）可以看出, 在中央明条纹处（k=0、=0）, 各单色光的中央明条纹重叠在一起。
除零级条纹外, 对于其他的同级谱线, 因各单色光的波长λ不同, 其衍射角也各不相同, 于是复色入射光将被分解为单色光, 如图1所示。
因此, 在透镜焦平面上将出现按波长次序排列的单色谱线, 称为光栅的衍射光谱。
相同k值谱线组成的光谱就称为k级光谱。
由此可以看出, 光栅光谱与棱镜光谱的重要区别, 就在于光栅光谱一般有许多级, 而棱镜光谱只有一级。
若已知某单色光的波长为λ, 用分光计测出k级光谱中该色条纹的衍射角, 即可算出光栅常数d。
如果已知光栅常数d, 用分光计测出k级光谱中某一条纹的衍射角, 按（1）式即可算出该条纹所对应的单色光的波长λ；二、实验仪器JJY型分光计, 汞灯, 平面透射光栅, 平面镜三、实验内容1.调整分光计为满足平行光入射的条件及衍射角的准确测量, 分光计的调整必须满足下述要求：平行光管发出平行光, 望远镜聚焦于无穷远, 即适合于观察平行光, 并且二者的光轴都垂直于分光计的转轴（详细的调整方法参见其它实验）。
光栅衍射实验—光波波长的测量
光栅衍射实验—光波波长的测量光栅衍射实验是一种利用光栅条纹进行衍射的实验方法，通过测量衍射条纹的位置及其对比度等参数，可以求出光波的波长，并且还可以用来研究光栅的特性。
一、实验原理1.光栅的概念光栅是一种特殊的光学元件，它是由若干个平行排列的细缝或反射率不同的条纹组成的，当光线垂直入射到光栅上时，经过衍射后，会形成一系列等间距、亮暗交替的光条纹。
这些光条纹的位置和强度是与光波的波长和光栅的特性相关的。
2.光栅衍射的原理当一束平行光垂直入射到光栅上时，在光栅的每个细缝处都会产生不同程度的衍射，形成多个次级光源，这些次级光源再次经过衍射后形成的干涉条纹就是我们所要研究的光谱。
在光栅衍射中，由于光栅条纹之间的间隔很小，因此形成的光谱具有非常高的分辨率。
3.衍射条纹的位置根据衍射理论，在一般情况下，衍射条纹的位置由以下公式给出：d*sinθ = mλ其中，d是光栅的格距，θ是衍射角度，m是整数，表示衍射的级次，λ是光波的波长。
4.扩展光源的作用为了使衍射条纹更加明显、清晰，实验中一般采用扩展光源的方法，不仅可以提高对比度，减小空间干涉等因素对结果的影响，还可以使得整个光栅区域都能够有光照射，避免产生阴影和动态散斑等现象。
二、实验步骤1.实验器材：光栅、氢灯、狭缝、屏幕等。
2.调整光源：将氢灯放置在与狭缝相距15~20cm的位置，用狭缝筛选出单色光源。
3.调整光路：将单色光经过准直透镜后垂直入射到光栅上，同时加入扩展光源，使得整个光栅区域都得到光照射。
4.观察条纹：将屏幕置于衍射的适当位置，观察衍射条纹，测量其位置及对比度等参数，调整前面的步骤，使得衍射条纹达到最佳状态。
5.绘制波长和强度图：用测得的衍射条纹位置和对比度计算光波的波长，组织数据，绘制波长和强度图。
三、实验注意事项1.实验过程中要注意安全，避免光源伤害眼睛。
2.光栅表面要保持干净，防止灰尘和污垢的影响。
3.光路的调整要耐心，确保光线的准确垂直入射到光栅上。
衍射光栅实验报告
衍射光栅实验报告衍射光栅实验报告引言：光学是一门研究光的传播和相互作用的学科，而衍射光栅则是光学实验中常用的工具之一。
本次实验旨在通过对衍射光栅的实际操作和观察，深入了解光的衍射现象，并探究衍射光栅的原理和应用。
一、实验目的通过实验观察和测量，了解衍射光栅的基本原理和特点，掌握测量衍射光栅的光谱特性的方法。
二、实验仪器与材料1. 光源：激光器2. 衍射光栅：具有一定间距的平行刻痕的透明或不透明薄片3. 准直仪：用于准直光线4. 接收屏：用于接收光的衍射图样5. 光电探测器：用于测量光的强度三、实验步骤1. 将光源与准直仪对准，使光线尽可能平行。
2. 调整准直仪，使光线通过衍射光栅。
3. 将接收屏放置在合适的位置，接收衍射图样。
4. 使用光电探测器测量光的强度。
四、实验结果与分析在实验中，我们观察到了衍射光栅产生的光的衍射图样。
通过调整光源与准直仪的位置，我们可以改变光线的入射角度，从而改变衍射图样的形状和位置。
当光线垂直入射时，衍射图样呈现出均匀的等间距光斑，这是由于衍射光栅的平行刻痕使入射光经过衍射后形成了一系列亮暗交替的光斑。
通过测量光的强度，我们可以进一步研究衍射光栅的特性。
实验中，我们使用光电探测器测量了不同位置的光强度，并绘制了光强度与位置的关系曲线。
通过分析曲线，我们可以得到衍射光栅的衍射效率和衍射角度等参数。
这些参数对于进一步研究光的衍射现象和应用衍射光栅具有重要意义。
五、实验结论通过本次实验，我们深入了解了衍射光栅的原理和特点。
衍射光栅作为一种常用的光学元件，广泛应用于光谱分析、光学测量和光学通信等领域。
实验结果表明，衍射光栅能够将入射光分散成一系列亮暗交替的光斑，通过测量光的强度可以进一步研究衍射光栅的性能。
六、实验总结本次实验通过对衍射光栅的实际操作和观察，加深了我们对光的衍射现象的理解。
同时，实验还展示了光学实验中常用的测量方法和仪器。
通过实验，我们不仅掌握了实验操作技巧，还学到了光学实验的基本原理和方法。
实验五 光栅衍射实验
实验五 光栅衍射实验——光栅距的测定与测距实验（一）光栅距的测定实验目的：了解光栅的结构及光栅距的测量方法。
实验原理： 1. 光栅衍射：光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。
它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。
光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。
单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。
谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。
光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。
波在传播时，波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源；这些次波源再发出球面次波，则以后某一时刻的波阵面，就是该时刻这些球面次波的包迹面（惠更斯原理）实验所需部件：光栅、激光器、直尺与投射屏（自备）。
实验条件：记录数据条件：在激光器发射的激光稳定后，在进行测量，记录数据。
实验步骤：1、 激光器放入光栅正对面的激光器支座中，接通激光 电源后调节上下左右位置使光点对准光栅组中点后 用紧定螺丝固定。
2、在光栅后方安放好投射屏，观察到一组有序排列的衍射光斑，与激光器正对的光斑 为中央光斑，依次向两侧为一级、二级、三级…衍射光斑。
如图20-1所示。
观察光斑的大小及光强的变化规律。
3、 根据光栅衍射规律，光栅距D 与激光波长λ、衍射距离L 、中央光斑与一级光斑的间距S 存在下列的关系：（式中单位：L 、S 为mm ，λ为nm, D 为μm） 根据此关系式，已知固体激光器的激光波长为650nm ，用直尺量得衍射距离L 、光斑距S ，即可求得实验所用的光栅的光栅距。
4、 尝试用激光器照射用做莫尔条纹的光栅，测定光栅距，了解光斑间距与光栅距的关系。
SS L D 22+=λ5、 按照光栅衍射公式，已知光栅距、激光波长、光斑间距，就可以求出衍射距离L 。
将激光对准衍射光栅中部，在投射屏上得到一组衍射光斑，根据公式求出L 。
使用光栅进行光衍射实验的步骤和技巧
使用光栅进行光衍射实验的步骤和技巧光衍射实验是光学实验中常见且重要的一种实验方法，用来研究光的传播特性。
其中一种常见的实验方法就是使用光栅进行光衍射实验。
下面将介绍光栅光衍射实验的步骤和技巧。
首先，准备实验所需材料。
光栅是进行光衍射实验的关键设备，可以通过购买或者自制的方式获得。
此外，还需要一束准直的光源，这可以是激光或者其他能够产生平行光的设备。
实验中还需要一块屏幕用来接收光衍射图样，可以选择透明屏或者白色纸板。
第二步，将光栅放置在实验平台上，并对准直光源。
光栅应该与光源垂直放置，以确保光线能够垂直通过光栅的刻线。
如果光线不准直，可以通过透镜进行矫正。
确保光源光线穿过光栅后，会在屏幕上形成清晰的光衍射图样。
第三步，调整屏幕位置。
将屏幕放置在足够远的位置，以便观察到光衍射的明暗条纹。
通过调整屏幕与光源之间的距离以及屏幕的角度，可以观察到不同的光衍射图样。
需要注意的是，屏幕位置的微小调整可能会导致图样的变化，因此需要耐心并进行调试。
第四步，观察和记录光衍射图样。
通过调整屏幕的位置和角度，可以观察到不同类型的光衍射图样，如单缝衍射、双缝衍射和多缝衍射等。
在观察和记录过程中，可以使用相机或者手机进行拍摄，以便进一步分析和研究光衍射特性。
第五步，实验结果的分析和讨论。
通过观察和记录得到的光衍射图样，可以进一步分析和讨论光的传播特性和衍射的规律。
例如，可以观察到明暗条纹的间距和强度分布，推导出关于波长和光栅刻线特性的结论。
通过与理论结果进行比对，可以验证光学理论，并进一步深入理解光学现象。
最后，需要注意的是，在进行光衍射实验时，应注意安全。
特别是在使用激光作为光源时，必须遵循激光安全操作规程，避免光线直接照射到眼睛和皮肤上，以免造成伤害。
光栅光衍射实验是光学教学和研究中常用的实验方法之一，通过观察和分析光衍射图样，可以深入研究光的传播特性和衍射规律。
希望通过本文对光栅光衍射实验的步骤和技巧的介绍，能够为相关读者提供一些实验操作的指导和参考。
光的衍射光栅实验方法总结
光的衍射光栅实验方法总结光的衍射是一种常见的光学现象，对于研究光的性质和光学仪器的设计都具有重要意义。
光栅是一种常用的光学元件，能够通过光的衍射产生衍射谱，广泛应用于光谱分析、色散测量等领域。
本文将总结光的衍射光栅实验的方法和步骤，帮助读者更好地理解和掌握这一实验。
一、实验原理光的衍射是指光通过一个孔径或物体边缘时，发生偏离直线传播的现象。
光栅则是由一系列平行的、等间距的透光或不透光线条组成的光学元件。
当光线通过光栅时，会发生衍射现象，形成衍射谱。
二、实验所需材料1. 光栅：可使用透明光栅或金属光栅，栅常为d。
2. 光源：可采用白炽灯、汞灯等。
3. 透镜：用于调整光源发散角度和收集光线。
4. 光屏：用于观察和记录衍射图样。
三、实验步骤1. 准备工作：将光栅放置在光路上，与光源、光屏之间留有足够的距离。
调整光源位置，确保光线垂直入射光栅表面。
2. 调整光源：使用透镜调整光源位置和方向，使得光线发散角适合实验所需。
3. 观察衍射图样：将光屏放置在适当位置，使得衍射图样清晰可见。
观察光栅衍射的主极大和次级极大，记录衍射图样。
4. 测量衍射角：使用三角仪器测量主极大和次级极大的衍射角。
衍射角可以通过适当调整光屏位置，使衍射图样出现明显的圆环状，然后测量光线与光栅法线的夹角得到。
5. 计算波长：根据光栅衍射公式，计算出光的波长。
光栅衍射公式为：dsinθ=mλ，其中d为光栅常数，θ为衍射角，m为级次，λ为波长。
四、实验注意事项1. 实验环境：保持实验环境中的光线暗淡，避免其他光源的干扰，以便清晰观察到衍射图样。
2. 光栅选择：选择合适的光栅常数和线数，以获得清晰且可测量的衍射图样。
3. 观察衍射图样：在观察衍射图样时，应保证光屏平面与光栅平面垂直，以得到准确的衍射角度。
4. 数据记录：准确记录实验数据，包括测量的衍射角和计算所得的波长。
五、实验结果与讨论通过实验，我们可以观察到光栅衍射的衍射图样，并测量得到不同级次的衍射角。
光栅衍射实验报告（完整版）
4.10光栅的衍射【实验目的】(1)进一步熟悉分光计的调整与使用;(2)学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法; (3)加深理解光栅衍射公式及其成立条件。
【实验原理】衍射光栅简称光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。
它实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，通常分为透射光栅和平面反射光栅。
透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙。
而平面反射光栅则是在磨光的硬质合金上刻许多平行线。
实验室中通常使用的光栅是由上述原刻光栅复制而成的，一般每毫米约250~600条线。
由于光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本领比棱镜高，所以常用光栅作摄谱仪、单色仪等光学仪器的分光元件，用来测定谱线波长、研究光谱的结构和强度等。
另外，光栅还应用于光学计量、光通信及信息处理。
1．测定光栅常数和光波波长光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
如图1所示，设光栅常数d=AB 的光栅G ，有一束平行光与光栅的法线成i 角的方向，入射到光栅上产生衍射。
从B 点作BC 垂直于入射光CA ，再作BD 垂直于衍射光AD ，AD 与光栅法线所成的夹角为ϕ。
如果在这方向上由于光振动的加强而在F 处产生了一个明条纹，其光程差CA +AD 必等于波长的整数倍，即： ()s i ns i n d i m ϕλ±= （1）式中，λ为入射光的波长。
当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，（1）式括号内取正号，在光栅法线两侧时，（1）式括号内取负号。
如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则（1）式变成：sin m d m ϕλ= （2）这里，m =0，±1，±2，±3，…，m 为衍射级次，ϕm 第m 级谱线的衍射角。
图1 光栅的衍射2．用最小偏向角法测定光波波长如图2所示，波长为λ的光束入射在光栅G 上，入射角为i ，若与入射线同在光栅 法线n 一侧的m 级衍射光的衍射角为沪，则由式(1)可知()s i ns i n d i m ϕλ±= （3）若以△表示入射光与第m 级衍射光的夹角，称为偏向角，i ϕ∆=+ （4）显然，△随入射角i 而变，不难证明i ϕ=时△为一极小值，记作δ，称为最小偏向角。
光栅衍射实验
当一束平行单色光垂直入射到光栅上，透过光栅的每条狭 缝的光都产生有衍射，而通过光栅不同狭缝的光还要发生 干涉，因此光栅的衍射条纹实质应是衍射和干涉的总效果。 设光栅的刻痕宽度为a，透明狭缝宽度为b，相邻两缝间的 距离d=a+b，称为光栅常数，它是光栅的重要参数之一。 单色平行光束垂直照射光栅，按照光栅衍射原理，衍射光 栅中明条纹的位置为：
汞灯的光栅光谱示意图
【实验内容与步骤】
分光计的调整
调节要求：分光仪达到以下三点要求，才能用 它进行精确的测量。
1 、平行光管发出平行光（平行光管的狭缝位 于其物镜焦平面上）。 2、 望远镜接受平行光（调焦于无穷远）。 3、平行光管与望远镜“同轴等高”，载物台 与仪器主轴垂直。
光栅调节
如果把光栅放反了即把涂着药膜的一面对着平行光管相当于在光路中加了一层介质如玻璃由于介质的折射使衍射光线平移了一个距离介质的两个面是平行的那么透过介质后的衍射光线的角度不变因此经望远镜后会聚后在分划板上的位置也不会改变对实验结果没有影响
光栅衍射实验
光波波长的测量
河北工业大学物理实验中心 张旭
【实验目的】
A1 A1 2 A
B 1 B 1 2 B
由于分光计偏心差的存在，衍射角和有差异，求其平均 值可消除了偏心差。所以，各谱线的衍射角为：
A＋ B
2
A1 A1 B 1 B 1
4
测量时，从最右端的黄2光开始，依次测黄1光，绿 光，··· ··· 直到最左端的黄2光，重复测量三次。
1.观察光栅衍射现象，了解光栅的应用及 其特性。 2.测量汞灯不同谱线的波长。
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衍射光栅实验【实验目的】1．了解分光计的原理与结构。
2．学习掌握分光计的调节方法。
3. 观察光通过光栅后的衍射现象。
4. 测透射光栅的光栅常数。
5. 用透射光栅测光波波长【仪器用具】分光计、光源、平面反射镜、汞灯光源、透射光栅【实验原理】1．分光计分光计是一种用来精确测量角度的仪器，如测量反射角、折射率和衍射角等。
通过测量有关角度，可以确定测定材料的折射率、光波波长和色散率等，其用途十分广泛。
近代摄谱仪、单色仪等精密光学仪器也是在分光计的基础上发展起来的。
分光计结构复杂、构件精密、调节要求高，对初学者有一定难度。
但只要了解了其结构和光路，严格按要求步骤耐心调节，就能掌握。
（一）仪器描述图1 JJY型分光仪1狭缝体锁紧螺钉；2 狭缝体锁紧螺钉；3 狭缝宽度调节手轮；4 狭缝体高低调节手轮；5 平行光管部件；6平行光管水平调节螺钉；7载物台；8载物台调平螺钉；9 望远镜部件；10望远镜水平调节螺钉；11目镜组锁紧螺钉；12目镜组；13目镜调节手轮；14望远镜光轴高低调节螺钉；15支臂；16望远镜微调螺钉；17转座；18度盘止动螺钉；19载物台锁紧螺钉；20制动架；21望远镜止动螺钉；22度盘；23底座；24立柱；25游标盘微调手轮；26游标盘止动螺钉。
分光计的种类繁多，但构造基本相同。
分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、光学游标刻度盘四部分组成，其外形如图1所示。
分光计的下部是金属底座，底座中央装有竖直的固定轴，望远镜、载物台、主刻度盘和游标刻度盘都可绕这一固定竖轴旋转，此轴为分光计主轴（中心轴）。
（1）望远镜它由物镜、阿贝目镜、分划板三部分组成。
分划板上刻有双十字准线（“╪”），在分划板的右下方紧贴一块45°全反射小三棱镜，其表面涂不透明薄膜，薄膜上刻有一个空心十字透光窗口，反射棱镜另一光学面上涂有绿色，当小电珠光从管侧射入后成为绿色。
调节目镜前后位置，在望远镜视场中可见清晰的准线像。
若在物镜前放一平面镜，前后调节目镜（连同分划板一起）与物镜的距离，使分划板（空心绿十字窗口）处于物镜焦平面上，小电珠照亮空心绿十字窗口的光经物镜后成平行光射在平面镜上，从平面镜反射经物镜在分划板上形成十字窗口的像。
若平面镜与望远镜光轴垂直，此像将落在准线上方的交叉点上。
图2 阿贝目镜望远镜调节目镜调节手轮（13），可改变目镜与分划板的距离，使准线调节清楚。
松开望远镜水平调节螺钉（10）可改变分划板到物镜的距离，使平面镜反射回来的十字像调节清楚。
调节螺钉（14）可改变望远镜光轴的倾斜度。
放松螺钉（21），望远镜可自由转动；旋紧它，望远镜就不能转动，但此时可通过微调螺钉（16）使望远镜左右微动。
注意：转动望远镜时，不要握住望远镜筒转动。
（2）平行光管 它是一个圆筒，一端是宽度和位置可调的精密狭缝，另一端是一个凸透镜。
松开螺钉（2），可沿筒轴方向平移狭缝位置。
当狭缝处于凸透镜焦平面上时，从图3 平行光管狭缝进入平行光管的光经凸透镜射出，都变成平行光束，所以望远镜接收到的平行光管发出的光，都应是平行光。
调节螺钉（6）可改变平行光管的倾斜度，调节螺钉（3）可改变狭缝宽度。
注意：调节狭缝宽度时一般调到1mm 左右,千万不能使其完全闭合,以免狭缝受到严重损坏。
（3）载物台 放置反射镜、三棱镜、光栅等光学元件的平台。
台上有夹持固定待测光学元件的簧片，周边有压紧螺钉用来固定平台，使其不能绕中轴转动。
台底有三个竖立螺钉（8）处在正三角形顶点，用来调节台面斜度使台面平行于刻度盘。
旋紧中轴抵紧螺钉（19），可升降台面高度。
（26）为游标盘止动螺钉，（18）为度盘止动螺钉。
（4）读数装置 度盘表面镀金属薄膜，按圆周等分刻度1080条透光线条，格值20′，3小格为1º。
游标盘亦镀有金属膜，在圆弧13º内等分刻有40条线，格值19′30″，亦即每格格值 δ＝a ／n=20′／40＝0.5′＝30″。
40格游标与39格度盘弧长相等。
度盘下方有照明光源，当度盘线与游标线重合，即可看见刻线贯通连成一条线，此即游标读数线，若双线贯通读中间的游标。
度盘、游标表面镀鉻，在观察窗中同时会有数字标记的反射像，在读数时要左右移动眼睛，当反射像与实观的数字标记重合后再进行读数，以避免读数误差。
为了消除机械加工时主刻度盘与游标盘二者的转轴不重合所引入的读数偏心误差（属于系统误差），在度盘同一直径（180º）两端各装一游标（二个读数窗），读数时相当于两个坐标系，计算转角可用二坐标系读出的转角求平均作为结果。
望远镜在Ⅰ位置接受到的光线Ⅰ的角坐标分别为1θ（左窗读数）和1θ′（右窗读数），望远镜转过ϕ角在Ⅱ位置接受到光线Ⅱ的角坐标分别为2θ（左窗读数）和2θ′（右窗读数），则Ⅰ、Ⅱ光线的夹角ϕ应由下式计算：2||||/2/121θθθθϕ-+-= （1） 图4 光学度盘示意图应该特别指出，若望远镜由Ⅰ转至Ⅱ过程中，游标零线与度盘零线相遇一次，则计算公式不是||21θθϕ-=，而应是＝360º0′0″－大角坐标＋小角坐标，例如：由290º0′0″转至15º0′0″，转角ϕ＝360º0′0″－290º0′0″＋15º0′0″＝85º0′0″。
角度的读法以游标盘零线为准，先读出零刻线对应的度盘上的度值和分值（每格20′）A ，再找游标盘上与度盘刚好重合的刻线（亮线），在游标上读出分值和秒值（每格30″）B ，二次数值相加（A+B ）即为读数值θ。
2．衍射光栅光栅是一种根据多缝衍射原理制成、将复色光分解成光谱的重要分光元件，能产生亮度较大、间距较宽的光谱线，常用来精确地测定光波波长及进行光谱分析。
光栅是由一系列等宽又等间距的平行狭缝所组成。
一般是在一片光学玻璃上进行刻划或用全息照像法做成刻痕或黑条纹，使光线不能通过，两刻痕或黑条纹间能透光，相当于狭缝。
设缝宽为a ，间隔为b ，则d ＝a ＋b 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数，是表征光栅特性的重要参数。
图5 衍射光栅如图5所示，一束波长为λ的单色平行光垂直入射到光栅上，透过每一狭缝的光都要发生衍射，沿同一方向传播的各狭缝的衍射光经过透镜L 后会聚在焦平面上而相互干涉，在透镜L 的焦平面E 上形成一系列暗背景下的亮条纹，称为谱线。
形成亮条纹的条件为：λϕk b a k ±=+sin )( (k=0,1,2, ……) (2)(2)式称为光栅方程，k 为光谱线的级数，k ϕ是第k 级谱线对应的衍射角。
若光栅常数a ＋b 已知，用分光计测出第k 级谱线相应的衍射角k ϕ，由(4-4-1)式可求出光波波长λ；反之，若已知波长λ，可求出光栅常数a ＋b 。
如果入射光为包含多种不同波长的复色光，除零级谱线外，同一级条纹（k 相同）的衍射角ϕ与入射光的波长有关。
将各种波长的同一级次条纹合成的整体称为光栅的衍射光谱。
【实验内容及步骤】1． 分光计的调节调整分光计的目的：（1）望远镜能发出平行光并能接受平行光束；（2）平行光管能发出平行光束：（3）望远镜、平行光管的光轴共轴，且均与分光计中心轴相垂直。
载物台面平行于度盘。
分光计的调整方法如下：（1）目测粗调：沿不同方位观察，将望远镜、平行光管、载物台调成水平，并与中心轴垂直，调载物台只需把三个竖直螺钉放松，旋紧台面中心的拉簧即可。
（2）用自准直法使望远镜聚焦于无穷远（能发出、接受平行光）①目镜调节：接通电源，从目镜中观察分划板准线，调目镜手轮，至分划板准线清晰为止。
②正确放置平面镜：将双面平行平面镜立放在载物台中央，使镜面与任意两个载物台倾图6平面镜位置度螺钉a、b的连线垂直，如图6所示。
这样放置的好处是，若要改变平面镜倾斜度，只要调节a、b螺钉即可，c的调节与平面镜的仰俯无关。
③寻找亮十字像及对亮十字像调节清楚：把望远镜筒垂直对准平面反射镜，使小电珠发出的光通过绿十字窗口经过物镜再由平面镜反射回到分划板上，这时从目镜中可看到绿色小十字像。
若看不到此亮十字，一般是平面反射镜与望远镜光轴不垂直，从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中，应改变反射镜相对望远镜的倾度，使平面镜镜面与望远镜光轴大致垂直。
若看到的是一模糊的光斑，则说明聚焦不对，应调望远镜的调节手轮，把十字像调节清晰，再用同样的方法在目镜中找到平面镜另一面反射回来的亮十字像。
在目镜视场中应既能看清准线，又能看清亮十字像，即二者都应十分清晰，若有视差，则需反复调节聚焦手轮和目镜调节手轮，直至视差消除，此时望远镜聚焦于无穷远，可以发出和接受平行光了。
（3）调节望远镜的光轴垂直于分光计的中心轴①当看清由平面镜（两个反射面）反射回来的十字像时，十字像一般与分划板准线的上十字叉丝并不重合，如图7（a）所示，此时应采取“各半调节法”，调到图7（c）的位置。
所谓“各半调节法”，就是把绿十字像调到位应有两个步骤：首先调载物台下竖直螺钉a或b，让绿十字像向“目的”位置移动一半路程，如图7（b）；接着调望远镜水平倾斜调节螺钉（10），使绿十字像到达“目的”位置（与分划板准线的上部叉丝重合）。
图7 各半调节法②把载物台转180º，使望远镜对准平面反射镜的另一面，用上述各半调节法，使绿十字像与分划板准线上十字叉丝重合。
如此重复调节，直至转动载物台时，从平面反射镜前后两表面反射回来的绿十字像都能与分划板准线的上部叉丝重合为止。
这时望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直，也就是与度盘达到平行，如图8所示。
图8(4) 平行光管发射平行光、使其光轴垂直于中心轴①使平行光管产生平行光。
用光源照亮狭缝，调节缝宽至望远镜视场中约1mm。
沿管轴方向前后移动狭缝，直到在望远镜中看到一条清晰（边界不模糊），与准线无视差竖直位于视场正中对称位置的狭缝像。
这时狭缝位于平行光管透镜的焦平面上，发出的是平行光。
②调整平行光管光轴垂直于分光计中心轴。
转动狭缝成水平（但缝不能沿管轴方向移动），调平行光管水平倾斜调节螺钉（6），使水平缝像被分划板中央水平准线上下平分，如图10 光栅的放置图9(a)所示。
至此平行光管光轴与仪器中心轴垂直，发出的平行光平行于度盘。
再把狭缝转至铅直位置并需保持狭缝像最清晰且无视差，如图9(b)所示。
经过以上四步骤，分光计正式测量前的基本调节已经完成，即望远镜和平行光管的光轴均已垂直于仪器转轴，并且已聚焦良好。
在测量时，不能再改变它们的倾度和聚焦状态，否则前功尽弃，但可转动望远镜，而且对某一个具体测量项目，放到载物台上的被测光学平面可能与仪器转轴不平行，还要对载物台的倾度螺钉进行适当调节，才能达到要求进行测量。
（a ） （b ）图9 狭缝像与分划板位置2． 放入光栅，再次调整分光计（1）将光栅如图10所示放置在载物台上，使光栅平面处于载物台调节螺钉a 、c 连线的中垂线上。