大学物理 衍射光栅 实验报告
衍射光栅实验报告简洁
一、实验目的1. 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. 加深对光栅衍射公式的理解。
二、实验原理衍射光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。
它由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝构成。
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。
根据光栅衍射公式，衍射角θ与光波波长λ、光栅常数d和衍射级次m之间的关系为：\[ d \sin \theta = m \lambda \]其中，d为光栅常数，λ为光波波长，θ为衍射角，m为衍射级次。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 光电探测器四、实验步骤1. 调整分光计，使其光轴与光栅平面垂直。
2. 将低压汞灯放置在分光计的光源位置，调整光栅与分光计的相对位置，使光栅垂直于光轴。
3. 使用光电探测器接收衍射光，记录各级衍射光的衍射角。
4. 根据衍射角和光栅常数，计算光波波长。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功测定了光波波长，并与理论值进行了比较，误差在可接受范围内。
2. 通过调整光栅常数，我们发现光栅常数越小，衍射角越大，色散率越高。
3. 通过实验，我们加深了对光栅衍射公式的理解，并学会了如何利用衍射光栅测定光波波长。
六、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了分光计的调整与使用方法。
2. 我们学会了利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法。
3. 我们加深了对光栅衍射公式的理解，并了解了光栅常数对衍射角和色散率的影响。
七、实验注意事项1. 在调整分光计和光栅时，注意保持光轴与光栅平面的垂直关系。
2. 在记录衍射角时，注意精确测量，减少误差。
3. 在计算光波波长时，注意使用正确的公式和数值。
通过本次实验，我们不仅掌握了衍射光栅的基本原理和应用，还提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
大学物理实验报告系列之衍射光栅
【实验名称】衍射光栅【实验目的】1．观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。
2．进一步熟悉分光计的调节和使用。
3．学会测定光栅的光栅常数、角色散率和汞原子光谱部分特征波长。
【实验仪器】JJY1′型分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等【实验原理】1．衍射光栅、光栅常数图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。
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。
它是光栅基本参数之一。
图40-1 图40-2 光栅衍射原理图图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。
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。
它是光栅基本参数之一。
2．光栅方程、光栅光谱由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：ϕϕsinsin)(dba=+=∆式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b为光栅常数，若在光栅片上每厘米刻有n条刻痕，则光栅常数nba1)(=+cm。
ϕ为衍射角。
当衍射角ϕ满足光栅方程：λϕkd=sin( k =0，±1，±2…) （40-1）时，光会加强。
式中λ为单色光波长，k是明条纹级数。
如果光源中包含几种不同波长的复色光，除零级以外，同一级谱线将有不同的衍射角ϕ。
因此，在透镜焦平面上将出现按波长次序排列的谱线，称为光栅光谱。
相同k值谱线组成的光谱为同一级光谱，于是就有一级光谱、二级光谱……之分。
图40-3为低压汞灯的衍射光谱示意图，它每一级光谱中有4条特征谱线：紫色λ1= 435．8nm，绿色λ2=546．1nm，黄色两条λ3= 577．0nm和λ4=579．1nm。
3．角色散率(简称色散率)从光栅方程可知衍射角ϕ是波长的函数，这就是光栅的角色散作用。
衍射光栅的色散率定义为：λϕ∆∆=D上式表示，光栅的色散率为同一级的两谱线的衍射角之差∆ϕ与该两谱线波长差∆λ的比值。
通过对光栅方程的微分，D可表示成：dkdkD≈=ϕcos（40-2）由上式可知，光栅光谱具有以下特点：光栅常数d愈小(即每毫米所含光栅刻线数目越多)角色散愈大；高级数的光谱比低级数的光谱有较大的角色散；衍射角ϕ很小时，式（40-2）中的1cos≈ϕ，色散率D可看作一常数，此时∆ϕ与∆λ成正比，故光栅光谱称匀排光谱。
光栅衍射实验报告文库
一、实验名称：光栅衍射实验二、实验目的：1. 熟悉光栅的原理及其在光学仪器中的应用；2. 掌握分光计的调整和使用方法；3. 利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数；4. 深入理解光栅衍射公式及其成立条件。
三、实验原理：光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。
它由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝组成。
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。
光栅衍射条纹的形成是单缝衍射和多缝干涉的综合结果。
根据光栅衍射公式，衍射角θ与光波波长λ、光栅常数d以及衍射级次m之间存在如下关系：d sinθ = m λ其中，d为光栅常数，λ为光波波长，θ为衍射角，m为衍射级次。
四、实验仪器：1. 分光计；2. 平面透射光栅；3. 低压汞灯（连镇流器）；4. 毫米刻度尺；5. 计算器。
五、实验步骤：1. 调整分光计，使其与光栅垂直；2. 将光栅放置在分光计的焦平面上，调整光栅角度，使光束垂直照射在光栅上；3. 观察透镜焦平面上形成的衍射条纹，记录下第m级明纹对应的衍射角θ；4. 重复步骤3，记录下多组m级明纹对应的衍射角θ；5. 利用光栅衍射公式计算光波波长λ和光栅常数d。
六、实验数据及结果处理：1. 记录实验数据，包括m级明纹对应的衍射角θ；2. 利用光栅衍射公式计算光波波长λ和光栅常数d；3. 计算光栅常数d的平均值和标准偏差；4. 对实验结果进行分析，讨论误差来源。
七、实验结果与分析：1. 根据实验数据，计算光波波长λ和光栅常数d的平均值及标准偏差；2. 分析实验误差来源，如分光计调整误差、测量误差等；3. 讨论实验结果与理论值之间的差异，分析原因。
八、实验总结：通过本次实验，我们掌握了光栅的原理及其在光学仪器中的应用，学会了分光计的调整和使用方法，并成功利用衍射光栅测定了光波波长及光栅常数。
同时，我们深入理解了光栅衍射公式及其成立条件，为今后进一步学习光学知识打下了基础。
光栅衍射实验报告总结
光栅衍射实验报告总结一、实验目的本次光栅衍射实验的主要目的是通过观察和测量光栅衍射现象，深入理解光的波动性，掌握光栅衍射的基本规律和相关参数的测量方法。
二、实验原理光栅是由大量等宽、等间距的平行狭缝组成的光学元件。
当一束平行光垂直照射在光栅上时，每条狭缝都相当于一个光源，向各个方向发射衍射光。
由于各狭缝发出的衍射光之间存在光程差，在某些特定方向上，它们会相互加强，形成亮条纹，即衍射主极大；在其他方向上，它们会相互削弱，形成暗条纹。
根据光栅衍射方程：＄d\sin\theta ＝ k\lambda$（其中$d$为光栅常数，＄＼theta$为衍射角，＄k$为衍射级数，＄＼lambda$为入射光波长），可以计算出各级衍射主极大的位置。
三、实验仪器本次实验使用的主要仪器包括：分光计、光栅、汞灯、望远镜等。
分光计是用于测量角度的精密仪器，通过调整其各部分，能够准确测量光线的衍射角度。
光栅是实验的核心元件，其光栅常数决定了衍射条纹的分布。
汞灯作为光源，提供了多种波长的可见光，便于观察不同波长光的衍射现象。
望远镜用于观察衍射条纹，并配合分光计测量其角度。
四、实验步骤1、调整分光计粗调：使分光计的望远镜和平行光管大致水平，载物台与分光计中心轴垂直。
细调：通过自准直法，分别调节望远镜、平行光管的光轴与分光计中心轴垂直。
2、放置光栅将光栅放置在载物台上，使光栅平面与入射光垂直。
3、观察衍射条纹打开汞灯，用望远镜观察光栅衍射条纹。
4、测量衍射角分别测量各级衍射条纹的衍射角。
5、数据记录与处理记录测量得到的衍射角数据，根据光栅衍射方程计算光栅常数、波长等参数。
五、实验数据与处理以下是实验中测量得到的各级衍射条纹的衍射角数据（单位：度）：｜衍射级数（k）｜ 1 级｜ 2 级｜ 3 级｜｜｜｜｜｜｜蓝紫光（＄＼lambda_1$）｜ 105 ｜ 212 ｜ 320 ｜｜绿光（＄＼lambda_2$）｜ 138 ｜ 276 ｜ 414 ｜｜黄光（＄＼lambda_3$）｜ 156 ｜ 312 ｜ 468 ｜已知光栅常数$d ＝ 1/300$ mm，根据光栅衍射方程$d\sin\theta ＝k\lambda$，计算得到：蓝紫光的波长：＄＼lambda_1 ＝ d\sin\theta_1 ／ k ＝（1/300)×＼sin(105°）／1 ≈ 4358$ nm绿光的波长：＄＼lambda_2 ＝ d\sin\theta_2 ／ k ＝（1/300)×＼sin(138°）／1 ≈ 5461$ nm黄光的波长：＄＼lambda_3 ＝ d\sin\theta_3 ／ k ＝（1/300)×＼sin(156°）／1 ≈ 5770$ nm六、实验误差分析1、仪器误差分光计的精度有限，可能导致角度测量存在一定误差。
光栅衍射实验报告建议(3篇)
第1篇一、实验名称光栅衍射实验二、实验目的1. 理解光栅衍射的基本原理，包括光栅方程及其应用。
2. 掌握分光计的使用方法，包括调整和使用技巧。
3. 学习如何通过实验测定光栅常数和光波波长。
4. 加深对光栅光谱特点的理解，包括色散率、光谱级数和衍射角之间的关系。
三、实验原理光栅是由大量平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）组成的光学元件。
当单色光垂直照射到光栅上时，各狭缝的光波会发生衍射，并在光栅后方的屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这些条纹的形成是由于光波之间的干涉作用。
根据光栅方程，可以计算出光栅常数和光波波长。
四、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 光栅常数测量装置5. 光栅波长测量装置五、实验步骤1. 准备工作：检查实验仪器是否完好，了解各仪器的使用方法和注意事项。
2. 调节分光计：根据实验要求，调整分光计，使其达到最佳状态。
3. 放置光栅：将光栅放置在分光计的载物台上，确保其垂直于入射光束。
4. 调节光源：调整低压汞灯的位置，使其发出的光束垂直照射到光栅上。
5. 观察衍射条纹：通过分光计的望远镜观察光栅后的衍射条纹。
6. 测量衍射角：使用光栅常数测量装置，测量衍射条纹的角宽度。
7. 计算光栅常数和光波波长：根据光栅方程，计算光栅常数和光波波长。
8. 重复实验：重复上述步骤，至少进行三次实验，以确保实验结果的准确性。
六、实验数据记录1. 光栅常数（d）：单位为纳米（nm）。
2. 光波波长（λ）：单位为纳米（nm）。
3. 衍射角（θ）：单位为度（°）。
七、实验结果与分析1. 计算光栅常数和光波波长：根据实验数据，计算光栅常数和光波波长。
2. 分析实验结果：比较实验结果与理论值，分析误差产生的原因，如仪器误差、操作误差等。
3. 讨论实验现象：讨论光栅衍射条纹的特点，如条纹间距、亮度等。
八、实验结论1. 通过实验，验证了光栅衍射的基本原理。
2. 掌握了分光计的使用方法，提高了实验操作技能。
衍射光栅趣味实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景光栅，作为光学领域的重要元件，其独特的衍射特性在科学研究、工业生产及日常生活中都扮演着重要角色。
衍射光栅实验，通过观察光在光栅上的衍射现象，让我们更深入地理解光的波动性质和光栅的色散功能。
本次实验旨在通过趣味性的方式，让同学们在轻松愉快的氛围中，感受光栅的神奇魅力。
二、实验目的1. 熟悉衍射光栅的结构和原理；2. 观察并记录光栅衍射现象；3. 通过实验，加深对光的波动性质和光栅色散功能的理解；4. 培养同学们的动手能力和团队协作精神。
三、实验原理光栅是由一组数目众多、相互平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成的，是单缝衍射的叠加。
当一束单色光垂直照射到光栅上时，光线会因衍射而在光栅的各个狭缝处产生干涉，从而在屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
四、实验仪器1. 衍射光栅；2. 激光笔；3. 屏幕或白纸；4. 固定架；5. 光具座。
五、实验步骤1. 将衍射光栅固定在光具座上，确保光栅表面与光具座平行；2. 将激光笔对准光栅，调整激光笔与光栅的距离，使激光束垂直照射到光栅上；3. 在光具座的另一端放置屏幕或白纸，观察屏幕上形成的衍射条纹；4. 调整激光笔与光栅的距离，观察衍射条纹的变化；5. 更换不同颜色的激光笔，观察不同颜色的衍射条纹；6. 通过实验，记录观察到的现象，并进行分析。
六、实验现象与分析1. 当激光束垂直照射到光栅上时，屏幕上形成了一系列明暗相间的衍射条纹。
明条纹代表光的干涉增强，暗条纹代表光的干涉减弱；2. 调整激光笔与光栅的距离，发现衍射条纹的间距会发生变化。
距离越大，衍射条纹的间距越小，说明光栅的色散率越大；3. 更换不同颜色的激光笔，观察到的衍射条纹颜色与激光笔的颜色一致。
这是因为不同颜色的光具有不同的波长，波长越长，衍射条纹的间距越大。
七、实验结论1. 衍射光栅实验验证了光的波动性质，光在光栅上的衍射现象是光的干涉和衍射的综合结果；2. 光栅具有色散功能，不同颜色的光在光栅上产生的衍射条纹间距不同，可以用来分离不同颜色的光；3. 通过实验，同学们对光的波动性质和光栅的色散功能有了更深入的理解。
衍射光栅实验报告
一、实验目的1. 熟悉衍射光栅的基本原理和结构。
2. 掌握衍射光栅实验的操作步骤。
3. 学习通过衍射光栅测量光波波长及光栅常数的方法。
4. 加深对光栅衍射公式及其成立条件理解。
二、实验原理衍射光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。
它由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝组成。
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。
根据光栅衍射公式，光栅衍射条纹的位置与光波波长、光栅常数和入射角有关。
光栅常数是指相邻两狭缝上相应两点之间的距离，它是光栅的基本常数之一。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 准直管5. 准焦望远镜6. 白屏7. 米尺四、实验步骤1. 将分光计调整至水平状态，并将准直管对准低压汞灯。
2. 将平面透射光栅放置在分光计的光栅座上，确保光栅平面与分光计的光轴垂直。
3. 将准焦望远镜对准光栅，调整望远镜的焦距，使光栅的衍射条纹清晰可见。
4. 使用米尺测量衍射条纹的间距，记录数据。
5. 更换不同波长的光源，重复步骤3和4，记录数据。
五、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制光栅衍射条纹间距与光波波长的关系图。
2. 通过线性拟合，得到光栅常数和光波波长的关系式。
3. 计算实验测得的光栅常数与理论值之间的误差。
六、实验结论1. 通过衍射光栅实验，我们成功掌握了衍射光栅的基本原理和结构。
2. 通过实验操作，我们学会了如何利用衍射光栅测量光波波长及光栅常数的方法。
3. 实验结果表明，光栅常数与光波波长之间存在线性关系，且实验测得的光栅常数与理论值吻合较好。
七、实验讨论1. 影响衍射光栅实验结果的因素有哪些？2. 如何减小实验误差？3. 衍射光栅在光学领域有哪些应用？八、参考文献1. 《大学物理实验》2. 《光学》3. 《物理实验教程》九、附录1. 实验数据表2. 图形通过本次实验，我们对衍射光栅有了更深入的了解，并掌握了相关的实验操作方法。
衍射光栅实验报告
衍射光栅实验报告衍射光栅实验报告一、实验目的1.了解衍射光栅的基本原理及特点2.掌握判读衍射光栅光谱的方法3.了解CD、DVD等信息光盘的读取原理二、实验原理1.衍射光栅原理衍射光栅是一种通过利用光的衍射原理来实现分光的光学元件，它将出射光束分离成几条相互平行的光路，这种光路被称为衍射光谱，由此可得到光的频谱结构。
当光通过一个细缝时，由于光的波动特性，将沿多个方向发射，呈辐射状。
当出射的光线与其他辐射状的光线相遇时，形成了一种交织的、条纹状的光强分布状态，称为衍射。
在这些交织的光线中，有一部分光线会处于同相干状态，这种状态就是一个有序的、有规律的光强分布状态，称为干涉。
衍射光栅结构是通过在一块透明基板上刻制几条平行的刻痕，以便衍生出不同频率和波长的光，这些光呈现出明显的痕迹。
2.CD、DVD读取原理CD（Compact Disc）是一种存在于数字时代的数字光盘。
CD的读取是用激光器从光盘上读出图像信息，这种光线是被反射回传送到激光探测仪中的。
读取CD上的编码信号就是通过收集这些识别码流来实现的。
激光束的直径被限制在0.6-1.0微米的范围内，在这个范围内的尺寸可以达到小于图中的数字。
CD盘上的两道螺旋状的轨道可以覆盖音乐录音带长度的录音。
通过增加激光探测仪的扫描频率，可以将CD盘上的信息移动到播放器中，让它能够播放CD上的信息。
同样地，DVD（Digital Versatile Disk）也是一种数字光盘，是CD的升级版本。
DVD可以存储更多的信息，从而提高数据储存的速度和精度。
DVD光碟在制作过程中也使用了激光束，DVD盘的数据信息是通过摆动激光的方式，读取DVD光盘上的编码信息来快速读取的。
三、实验步骤1.准备实验装置，将光学器材进行组合，将用于实验的器材稳定放置在台子上。
2.将测试样品放置在实验台面上，插上线材，并将光度计固定。
3.打开干涉腔的电源，观察干涉波纹制作，调整电源并确保干涉波纹正确生成。
衍射光栅及其应用实验报告
一、实验目的1. 理解衍射光栅的基本原理及其工作方式。
2. 掌握衍射光栅在实验中的应用，如测定光波波长和光栅常数。
3. 加深对光栅衍射现象的理解，验证光栅衍射公式及其适用条件。
二、实验原理衍射光栅是一种利用光的衍射原理进行色散的光学元件，主要由一组数目众多、相互平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成。
当一束单色光垂直照射到光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，并在光栅后方的焦平面上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
根据光栅衍射公式：\[ d \sin \theta = m \lambda \]其中，\( d \) 为光栅常数（即相邻两狭缝间距），\( \theta \) 为衍射角，\( m \) 为衍射级次，\( \lambda \) 为光波波长。
通过测量衍射角和已知光栅常数，可以计算出光波波长；反之，通过测量光波波长和已知衍射角，可以计算出光栅常数。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 光栅读数显微镜5. 光栅常数标准样品四、实验步骤1. 将分光计调整至水平状态，并调整光源使其垂直照射到光栅上。
2. 将光栅固定在分光计上，调整光栅使其与光源垂直。
3. 观察并记录光栅衍射条纹的位置，利用光栅读数显微镜测量衍射条纹的位置。
4. 计算衍射级次 \( m \) 和衍射角 \( \theta \)。
5. 利用光栅衍射公式计算光波波长 \( \lambda \) 或光栅常数 \( d \)。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功测量了光波波长和光栅常数，并与理论值进行了比较。
2. 实验结果表明，光栅衍射公式及其适用条件在实验中得到了验证。
3. 在实验过程中，我们遇到了以下问题：a. 光栅常数标准样品的精度较高，而我们测量的光栅常数存在一定的误差。
b. 分光计的调整和光栅的固定可能会对实验结果产生影响。
六、实验结论1. 通过本次实验，我们深入理解了衍射光栅的基本原理及其工作方式。
衍射光栅的实验报告
一、实验目的1. 理解衍射光栅的工作原理和光栅衍射现象；2. 掌握使用分光计测量光栅常数和光波波长的原理和方法；3. 深入理解光栅衍射公式及其成立条件；4. 通过实验验证光栅衍射理论，提高实验操作技能。
二、实验原理光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。
光栅实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，分为透射光栅和平面反射光栅。
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。
光栅常数d是光栅上相邻两狭缝之间的距离，光栅衍射公式为：d sinθ = mλ其中，θ为衍射角，m为衍射级次，λ为光波波长。
三、实验仪器与设备1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 平面光栅夹具5. 望远镜6. 光具座四、实验步骤1. 将分光计调整至水平状态，并确保望远镜与光栅夹具垂直；2. 将光栅固定在光栅夹具上，并将光栅夹具放置在光具座上；3. 打开低压汞灯，调整望远镜对准光栅；4. 观察望远镜中的光栅衍射光谱，记录衍射条纹的位置；5. 逐渐改变光栅与望远镜的相对位置，观察衍射条纹的变化，记录相应的数据；6. 利用光栅常数和光栅衍射公式计算光波波长；7. 重复以上步骤，进行多次实验，以减小误差。
五、实验结果与分析1. 实验数据（1）光栅常数d：a = 0.05 mm，b = 0.02 mm，d = a + b = 0.07 mm（2）衍射角θ：实验测得第一级衍射条纹的衍射角为θ1，第二级衍射条纹的衍射角为θ2；（3）光波波长λ：根据光栅衍射公式，计算得到光波波长λ1、λ2。
2. 结果分析通过实验，我们得到了光栅常数、衍射角和光波波长的数据。
将实验数据与理论计算值进行比较，可以发现实验结果与理论值基本一致，说明光栅衍射理论是正确的。
六、实验结论1. 光栅衍射实验验证了光栅衍射理论，加深了对光栅工作原理的理解；2. 通过实验，掌握了使用分光计测量光栅常数和光波波长的原理和方法；3. 提高了实验操作技能，为后续实验打下了基础。
大学物理实验报告丨光栅衍射实验
光栅衍射实验一、实验目的：1. 了解光栅的结构及光学原理;2. 学会搭建实验模型;3. 测定光波波长及光栅常数等。
二、实验原理：光栅(grating)是大量等宽、等间距的平行狭缝（或发射面）构成的光学元件。
一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行的刻痕，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光(相当于狭缝)。
这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅。
精制的光栅，在1mm宽度内刻有数百乃至数千条刻痕。
另外一类是利用两刻痕间的反射光衍射的光栅，如在镀有金属层的表面，上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的光滑金属面可以反射光。
这种光栅称为反射光栅(常称为闪耀光栅)。
实际应用中，各类光学设备使用的光栅基本上都是反射光栅。
透射光栅和反射光栅的原理如图所示：3.而在我们的日常生活中，具有光栅特性的物品经常用到，例如手机，其显示屏就是正方形网格，每个小方格就是一个显示单元，网格越密，则显示分辨率越高。
这些整齐排列的小方格实际上就形成了反射光栅。
另一种物品就是光盘，它是我们常用的存储介质，从早期的CD、DVD等到现在的蓝光光盘，其存储密度越来越高。
它存储数据的方式是用极细的激光束，沿着近似同心圆环的螺旋形光轨，在光盘表面烧蚀出一个个的小坑，有坑的位置和无坑的位置分别对应0和1。
读取数据时，同样用激光束沿着光轨照射，有坑和无坑的位置反射光强不一样，这样就可以把数据读出来了。
我们可以看到，相邻的这些环状刻痕(光轨)实际上就形成了一个反射光栅(如虚线区域)，两条刻痕之间的间距就是光栅常数d。
（实验的示意图）三、实验装置一支绿色激光笔，一个手机（荣耀5X，分辨率为1920×1080），一个CD光盘（高中物理必修一粤教版配套光盘），一条长为1.5m的米尺，一些泡沫塑料、白墙（如图所示）四、实验过程：1.对于手机，激光笔垂直于墙面、手机平行于墙面放置，微调手机平面，使得反射光回到激光笔出光口，然后再让反射光稍稍上移，使得衍射光斑能投射到墙面上，这样就保证光在水。
衍射光栅的实验报告
衍射光栅的实验报告衍射光栅的实验报告引言：光学实验是物理学中重要的实践环节，通过实验可以观察和验证光的性质和行为。
本次实验的主题是衍射光栅，衍射光栅是一种常见的光学元件，具有重要的应用价值。
通过本次实验，我们将深入了解衍射光栅的原理和特性。
一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作，观察和研究衍射光栅的衍射现象，并探究其衍射角度与光栅参数之间的关系。
二、实验装置和原理实验中使用的装置主要包括光源、准直器、透镜、衍射光栅、光屏等。
光源发出的光经过准直器和透镜后，成为平行光束照射到衍射光栅上。
衍射光栅是由许多平行的透明条纹组成，这些条纹间的间隔称为光栅常数。
当光束通过光栅时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这些衍射条纹在光屏上形成干涉图样。
三、实验步骤1. 将光源、准直器、透镜等装置调整好，使光束成为平行光束。
2. 将衍射光栅放置在光路中，使光束垂直照射到光栅上。
3. 调整光栅与光屏之间的距离，使得在光屏上观察到清晰的衍射条纹。
4. 观察并记录衍射条纹的形状和位置。
5. 改变光栅的光栅常数，重复步骤4，观察并记录不同光栅常数下的衍射条纹。
四、实验结果与分析通过实验观察，我们发现在光屏上形成了一系列明暗相间的衍射条纹。
这些条纹的形状和位置与光栅的参数有关。
当光栅常数增大时，衍射条纹的间距也随之增大。
这是因为光栅常数决定了光栅上透明条纹的间隔，而衍射条纹的间距与透明条纹的间隔成正比。
此外，通过实验还可以研究衍射角度与光栅参数之间的关系。
根据衍射理论，衍射角度与光栅常数和入射光的波长有关。
当光栅常数固定时，入射光的波长越小，衍射角度越大；反之，入射光的波长越大，衍射角度越小。
这是因为波长越小，光的折射和衍射效应越明显。
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性。
实验结果表明，衍射光栅能够产生一系列明暗相间的衍射条纹，这些条纹的形状和位置与光栅的参数有关。
衍射角度与光栅常数和入射光的波长呈反比关系。
大学物理光栅衍射实验报告
已知汞灯绿光的波长$＼lambda＝5461nm$，根据光栅衍射方程$d\sin\theta＝k\lambda$，可得光栅常数$d$的计算公式为：＄d＝k\lambda／＼sin\theta$。
将测量得到的平均衍射角代入公式，计算得到光栅常数：
一级衍射时：＄d_1＝＼＿\＿\＿\＿\＿\＿$
大学物理光栅衍射实验报告
一、实验目的
1、深入理解光栅衍射的原理和特点。
2、学会使用分光计测量光栅常数。
3、观察光栅衍射现象，测定光栅衍射的各级主极大位置和强度。
二、实验原理
光栅是由大量等宽、等间距的平行狭缝组成的光学元件。当一束平行光垂直照射在光栅上时，每条狭缝都将产生衍射，由于各狭缝衍射光之间的干涉，在屏幕上会形成一系列明暗2＝＼＿\＿\＿\＿\＿\＿$
最终光栅常数：＄d＝＼＿\＿\＿\＿\＿\＿$
3、误差分析
（1）测量衍射角时的误差，可能由于望远镜的读数精度有限，以及人眼的观察误差等。
（2）光栅放置不精确，导致光栅平面与入射光不垂直，或者光栅刻痕与分光计中心转轴不平行，从而引入误差。
六、实验结果与讨论
1、实验结果
通过本次实验，成功测量出了光栅常数为_____，与理论值相比，存在一定的误差。
2、讨论
（1）实验中，为了提高测量精度，可以采取多次测量取平均值的方法，减少随机误差的影响。
（2）在调节分光计和放置光栅时，需要耐心和细心，确保仪器调节准确，以减小系统误差。
（3）对于实验中出现的异常现象，如条纹不清晰、缺失等，需要认真分析原因，可能是光源不稳定、光栅表面有污渍等。
（2）用自准直法调节望远镜聚焦于无穷远，使十字叉丝清晰且无视差。
（3）调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直。
光栅衍射实验报告步骤(3篇)
第1篇一、实验目的1. 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。
二、实验原理光栅是由一组数目很多的相互平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成的，是单缝的组合体。
光栅可以产生衍射现象，使光发生色散。
光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本领比棱镜高，所以常用光栅作分光元件。
光栅衍射公式为：\[ d \sin \theta = m\lambda \]其中，d为光栅常数，θ为衍射角，m为衍射级次，λ为光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 米尺5. 计算器四、实验步骤1. 调整分光计，使望远镜与平行光管共轴。
2. 将光栅放置在分光计的载物台上，调整光栅与平行光管的距离，使光栅垂直于入射光。
3. 打开低压汞灯，调节光栅与平行光管之间的距离，使光栅衍射条纹清晰可见。
4. 记录衍射条纹的位置，计算衍射角θ。
5. 测量光栅常数d。
6. 根据光栅衍射公式，计算光波波长λ。
五、实验数据及结果1. 光栅常数d：_______ mm2. 衍射级次m：_______3. 衍射角θ：_______°4. 光波波长λ：_______ nm六、思考题1. 为什么光栅能产生色散现象？2. 光栅衍射条纹的特点是什么？3. 如何通过光栅衍射公式计算光波波长？七、实验总结本次实验通过光栅衍射实验，加深了对光栅原理及光栅衍射公式的理解。
通过实验，掌握了分光计的调整与使用方法，学会了利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法。
实验过程中，注意观察现象，认真记录数据，计算结果，为后续实验打下了基础。
第2篇一、实验目的1. 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。
二、实验原理光栅衍射实验是利用光栅对光波进行衍射和干涉，通过观察光栅衍射条纹，测定光波波长及光栅常数。
光栅衍射实验报告模板
一、实验目的1. 熟悉分光计的调整与使用方法。
2. 学习并掌握利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法。
3. 深入理解光栅衍射公式及其成立条件。
4. 掌握光栅光谱的特点及应用。
二、实验原理光栅是由一组数目众多、相互平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成的，是单缝的组合体。
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。
光栅衍射公式为：\[ d \sin \theta = m \lambda \]其中，d为光栅常数（相邻两狭缝间距），θ为衍射角，m为衍射级数，λ为光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 氦-氖激光器（或单色光源）4. 光电传感器（可选）5. 记录仪（可选）6. 光具座7. 镜筒8. 焦点调整螺钉9. 光栅调整螺钉四、实验步骤1. 安装与调整- 将分光计、光栅和光源依次安装在光具座上。
- 调整光源，使其发出平行光束。
- 调整分光计，使其与光具座平行。
- 调整光栅，使其与分光计的光轴垂直。
2. 测量光栅常数- 将光栅放置在分光计的载物台上，调整光栅与光轴垂直。
- 调整光源，使激光束垂直照射在光栅上。
- 测量光栅上相邻两狭缝间距，即为光栅常数d。
3. 测量光波波长- 调整光源，使其发出单色光。
- 调整分光计，使望远镜对准光栅。
- 测量光栅衍射条纹的级数m和衍射角θ。
- 根据光栅衍射公式计算光波波长λ。
4. 重复实验- 重复上述步骤，测量多组数据，取平均值。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括光栅常数d、衍射级数m、衍射角θ等。
2. 根据实验数据，计算光波波长λ的平均值。
3. 分析实验结果，与理论值进行比较。
六、实验结果与分析1. 分析实验结果，说明实验是否达到预期目的。
2. 讨论实验过程中可能存在的误差来源，并提出改进措施。
3. 分析光栅光谱的特点及应用。
七、实验结论1. 通过实验，掌握了分光计的调整与使用方法。
衍射光栅实验报告
衍射光栅实验报告实验日期：2023年5月23日周二上午实验题目：衍射光栅一、实验目的1.了解光栅的分光特性2.测量光栅常量二、实验原理二元光栅是平行等宽、等间距的多狭缝，它的分光原理如图所示。
狭缝S处于透镜L1焦平面上，并认为它是无限细的；G是衍射光栅，它有N个宽度为a的狭缝，相邻狭缝间不透明部分的宽度为b。
如果自透镜L1出射的平行光垂直照在光栅上，透镜L2将与光栅法线成θ角的光会聚在焦平面的P点。
光栅在θ方向上有主干涉极大的条件为(a + b) sin θ= k*λ将光栅常量记为d = a + bsin(θ++θ-)/2=kλ/d角色散：dθ/dλ=k/(dcosθ)三．实验仪器分光仪，平面透射光栅，平面反射镜，低压汞灯四、实验步骤3.调节分光仪；4. 调节光栅；（1） 平行光垂直照射在光栅表面（2） 光栅的刻痕垂直于刻度盘平面，即与仪器转轴平行 （3） 狭缝与光栅刻痕平行由于基片玻璃两个表面之间的夹角不知道，同时也无法利用光栅方程。
为解决这一问题，在斜入射的情况下，实验时光栅法线两侧同一级光谱的衍射角分别为sin sin sin sin k dk d λϕθλϕθ-+-⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减，考虑到θθϕ+--=，有sincos22k dθθϕλ+--=当ϕ很小，cos12ϕ≈，所以sin2k dθθλ+-+=只要测量正负级谱线之间的夹角即可。
5. 测量汞绿线（546.1nm ）±1、±2级谱线夹角，求光栅常数d ；由于游标与刻度盘有各自不同的转轴，这样的仪器在制作和装配的过程中，游标的中心和游标盘的中心有可能不在同一点。
为消除偏心差，通过两个游标测量角度，几何上可证明'+=2ββα6. 测定汞光谱两条黄线波长；7. 求汞黄线处角色散 五、数据处理波长/nm 级数 衍射角位置角度 θ++θ- 无偏心角角度 θ++θ- 衍射角θ 光栅常数d游标号 +k 级-k 级 546.1 1 1 72°11′ 91°02′ 18°51′ 18°51′9°25′ 3336.3nm2252°15′ 271°05′ 18°50′ 546.1 2 1 62°30′ 100°45′ 38°15′ 38°15′ 19°08′ 3333.6nm2242°31′280°46′38°15′2.测定汞光谱中两条黄线的波长：第二条黄线定值误差为0.07%角色散'5600.04/2.1 2.1D nmnm nmϕ∆÷===度六、思考题实验中如果没按要求将光栅放置在仪器转轴位置，即仪器的转轴没有通过光栅平面时，对测量衍射角有影响吗？如有影响应采取什么方法解决？答：有影响。
大学物理光栅实验实验报告
大学物理实验报告实验名称光栅实验学号21XXXXX姓名XX辅导教师XXX实验报告开课实验室：3022022年 X 月 X 日一、实验目的1、熟练掌握分光仪的调节和使用2、加深对光栅衍射原理的理解，观察光栅衍射现象3、学会用透射光栅测定光栅常数和光波波长二、实验仪器J JT型分光仪（1台）、双面平面反射镜，透射光栅、低压汞灯及电源三、实验原理1、光栅定义光栅是一种根据多缝衍射原理制成的，将复色光分解成光谱的重要分光元件，由一系列等宽等间距的平行狭缝或刻痕组成，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。
设缝宽为a，间距为b，则d=a+b 为光栅常数，是表征光栅特性的重要参数。
2、光栅方程当单色平行光垂直入射到衍射光栅上，通过每个缝的光都将发生衍射，不同缝的光彼此干涉，当衍射角满足光栅方程时，光波加强，产生主极大。
在光栅后加一会聚透镜，则在焦平面上形成等间隔对称分布的主明纹。
dsinΦ=kλ k=0，±1，±2，d为光栅常数，Φ为第k级衍射角，k是明纹级次，λ为单色光波长。
3、光栅光谱（1）当白光入射时，且满足Φ=0，k=0时，各色光重叠在一起，形成中央明纹，颜色与入射光颜色相同，仍为白光。
（2）在中央明纹两侧对称分布着k=0，±1，±2，级谱线，各级谱线相对于中央明纹从近到远，都按照短波到长波的顺序依次排列，形成一组彩色谱线。
4、测量原理（1）测量光栅常数d(2)测量紫光、黄1、黄2光的波长5、刻度盘读数游标卡尺0刻度的度盘位置是否已半度，如果过了要加上30分四、实验步骤1、调节分光仪（1）调节望远镜能接受平行光（2）调节望远镜光轴与仪器光轴垂直（3）调整平行光管能发出平行光，并垂直于仪器三轴2、光栅的调节（1）将光栅按图示放在载物台上，调节光栅平面与望远镜光轴垂直。
调节载物台的调平螺母a1，或a2，使十字像与分划板上准线重合。
光栅大物实验报告
一、实验目的1. 了解光栅的基本原理和结构，掌握光栅衍射现象。
2. 熟悉分光计的调整和使用方法。
3. 通过实验，掌握利用光栅衍射测定光波波长及光栅常数的原理和方法。
4. 加深对光栅衍射公式的理解。
二、实验原理光栅是由一组数目众多的平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成的，其衍射现象是光通过狭缝时发生衍射和干涉的结果。
光栅的衍射公式为：d sinθ = m λ其中，d为光栅常数，θ为衍射角，m为衍射级数，λ为光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 三脚架5. 秒表6. 直尺四、实验步骤1. 将分光计置于实验台上，调整三脚架，使分光计保持水平。
2. 将低压汞灯安装于分光计的光源位置，调整光源高度，使光束垂直照射到光栅上。
3. 将平面透射光栅固定在实验台上，调整光栅与分光计之间的距离，使光束垂直照射到光栅上。
4. 调整分光计，使分光计的光学系统达到最佳状态。
5. 观察光栅衍射现象，记录不同衍射级数m对应的衍射角θ。
6. 利用实验数据，计算光栅常数d和光波波长λ。
五、实验结果与分析1. 光栅常数d的测量根据实验数据，计算光栅常数d：d = (m1 λ1) / sinθ1其中，m1为实验测得的第一级衍射级数，λ1为光波波长，θ1为第一级衍射角。
2. 光波波长λ的测量根据实验数据，计算光波波长λ：λ = (m2 d) / sinθ2其中，m2为实验测得的第二级衍射级数，θ2为第二级衍射角。
六、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了光栅的基本原理和结构，熟悉了光栅衍射现象。
2. 通过实验，我们学会了利用分光计测定光栅常数和光波波长的方法。
3. 实验结果表明，光栅衍射现象符合光栅衍射公式，验证了光栅衍射公式的正确性。
4. 本次实验加深了我们对光栅衍射公式的理解，为后续光学实验奠定了基础。
七、实验注意事项1. 在实验过程中，注意保持光束的垂直照射，避免因倾斜导致实验误差。
大学物理实验报告丨光栅衍射实验
光栅衍射实验一、实验目的：1.了解光栅的结构及光学原理；2.学会搭建实验模型；3.测左光波波长及光栅常数等。
二、实验原理：光栅（grating）是大量等宽、等间距的平行狭缝（或发射而）构成的光学元件。
一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行的刻痕，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光（相当于狭缝）。
这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅。
精制的光栅，在1mm宽度内刻有数百乃至数千条刻痕。
另外一类是利用两刻痕间的反射光衍射的光柵，如在镀有金属层的表而，上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的光滑金属面可以反射光。
这种光栅称为反射光栅（常称为闪耀光栅）。
实际应用中，各类光学设备使用的光栅基本上都是反射光栅。
透射光栅和反射光栅的原理如图所示：I.如液单色平疔光取射金光HHW 上(图I).则览hlk 欣縫的光终丙衍射梅简％个方问俗 拓.这岐術射光级又兀相干沙・金抡收腭上久形威明塩的谱縄仙构.呂由5八心瑕定・即«/(>in^A —jiin^? )« *AS< «Af ・O 」2 .......... > ( I )此比琢为允捌力程•勻入射箱“幻U 时・间化为”“W A =止人人•尢恸力程中・"=。
・/>林勾光栩帘数：厂幻入射允波K ・X 亦炸纹级故・ 叫•足人 级明 乂纹的初姑知< mm O-从光栅力•程中町以右刘・如杲入射光不足P 色光・M1W>t 的波・KfijW/tJ V>A 也 各•平tUEJ ・「足型色Jt 将被分解・在中央位宜・K-O ・驱・0处・斤色％仍亜业住一・启・形 欣中央明纹(不级«n>- e 中央明纹刈阿対祢地分命笛AT -I ・2・$・•级允诺・各级光语堆都按波长人小的*?序依次HF 列戚一 如彩色暗绘・広歼就耙厦色•光分解力 Jtitt. (aim .3 所示.於种循團较人色敬的光宁仪為 如光赠仪箸和1W5徑分光器竹.光栅就 处册於用的分光・它能耙坯 件光分解力光带.2.反射•光冊 从透射光柵的光柵方程中可以看 到.透射光柵的零级谱线并没有分光 作用•但零级谱线的光强蜕大・因此 透射光柵的衍射谱线对能量的利用率 足很低的・造成这个现象的原因足. 光冊缝间干涉的零级极大与单经衍射 因子的主极大方向一致.光强主要樂 中在衍射主极大方向.而这个方向上 足縫间干涉的零级.无分光作用.所 以造成了光强的极大浪费.实际应用中・人们总足使用闪維光柵來分光•图4尢线入射至闪塔尢柵发生的衍射它能扱大地捉髙光的利用效皐. 反射光柵光路原理如图4所示.d 足光柵•常数：。