分光计的使用和光栅测波长实验报告

分光计的使用和光栅测波长实验报告

引言：

分光计是一种测量光谱的仪器，广泛应用于物理、化学、生物等领域的研究。而光栅是一种分光元件，可以将光分散成不同波长的光，从而实现测量光波长的目的。本实验旨在掌握分光计的使用方法，以及利用光栅测量不同波长的光线的能力。

实验原理：

分光计是由光学系统和机械调节系统两部分组成的。光学系统由入射狭缝、准直透镜、色散元件、目镜等部分组成。机械调节系统由微调螺针、移动螺钉等部分组成。在实验中，我们需要掌握分光计的调节方法，使得入射光线经过准直透镜后成为平行光线，经过色散元件后分散成不同波长的光线，并通过目镜观察光谱。

光栅是一种分光元件，由一块平面玻璃上刻有一定周期的等距凹槽组成。当入射光线垂直于光栅表面时，光线被分散成不同波长的光线。通过测量不同波长的光线的角度，可以计算出光线的波长。

实验过程：

实验前，首先需要调节分光计。将入射狭缝与准直透镜对齐，使得入射光线成为平行光线。然后将色散元件放置在准直透镜后面，调

节微调螺针，使得光线经过色散元件后分散成不同波长的光线，通过目镜观察光谱。调节移动螺钉，使得光谱线与参考线重合。

接下来，使用光栅测量不同波长的光线。在实验中，我们使用汞灯和氢灯作为光源。分别将汞灯和氢灯放置在入射光路上，将光线垂直入射于光栅表面上。通过调节分光计的移动螺钉，观察不同波长的光线的角度，并记录下来。利用公式计算出光线的波长。

实验结果：

我们使用分光计和光栅测量了汞灯和氢灯的光线波长。其中，汞灯的主要光谱线有546.1nm、435.8nm和404.7nm。氢灯的主要光谱线有656.3nm、486.1nm和434.0nm。通过实验计算出的光线波长数据与已知数据比较，误差较小，说明实验结果较为准确。

结论：

本实验通过使用分光计和光栅测量不同波长的光线，掌握了分光计的使用方法和光栅测波长的原理。实验结果表明，利用分光计和光栅可以准确测量光线的波长，具有较高的实用价值。