光栅衍射实验数据记录与处理
光栅衍射实验数据记录与处理
光栅衍射实验数据记录与处理光栅衍射实验是研究光的波动性质的重要实验之一、实验中使用光栅和单色光进行衍射，通过观察和测量衍射图样可以得到有关光波的一些定量参数。
本文将介绍光栅衍射实验的数据记录与处理方法，并对实验结果进行分析和讨论。
在进行光栅衍射实验前，我们首先需要准备相应的实验装置和材料。
实验装置包括光源、光栅、望远镜或光电二极管等。
在实验中，我们需要使用单色光源，如氢灯或钠灯，以保证实验结果的准确性。
在实验中，我们首先需要测量光栅的刻线间距d。
我们可以使用显微镜等测量工具，将光栅置于显微镜下方，并通过调节显微镜的焦距，观察光栅上相邻刻线的条纹数。
通过测量得到的刻线间距d，我们可以根据光栅的结构参数和衍射公式，计算出光栅常数。
接下来，我们将通过实验观察和记录光栅衍射图样。
我们可以将光栅置于透镜的焦平面上，以确保在接收到的光线中只包含被光栅衍射的光，并使用望远镜或光电二极管观察和记录衍射图样。
在观察过程中，我们可以通过调节观察位置，寻找到明线和暗线的位置，并记录下对应的衍射角度或位置坐标。
在记录实验数据时，我们可以分别记录明线和暗线的位置坐标。
对于明线，我们可以记录其位置的垂直坐标（上下位置）和水平坐标（左右位置），以确定光栅衍射图样的中心位置。
对于暗线，我们可以记录其位置的垂直坐标和水平坐标，以确定衍射图样中暗线的位置。
此外，我们还可以记录光栅上的一些明线或暗线的编号，以跟踪不同条纹的移动和变化情况。
在记录完实验数据后，我们可以进行数据处理和分析。
首先，我们可以使用明线的位置坐标计算出衍射角度θ。
对于垂直坐标，我们可以使用望远镜或光电二极管的刻度或移动距离，将其转换为角度值。
对于水平坐标，我们可以使用光栅的刻线间距d和明线的位置坐标，根据几何关系，利用正弦公式计算出衍射角度θ。
接着，我们可以通过比较实验数据和理论值，对实验结果进行验证和分析。
根据衍射公式，我们可以计算出理论上的明线位置和暗线位置，并与实验结果进行对比。
实验27超声光栅衍射实验报告
实验27超声光栅衍射实验报告实验27 超声光栅衍射实验报告【实验⽬的】1.掌握超声光栅原理2.学会利⽤超声光栅测量液体中的声速【实验仪器】超声源，玻璃⽫，激光器，光具座，会聚透镜，超声探头⽀架，⾦属⽩屏。
【原理概述】1.超声光栅具有弹性纵向的平⾯超声波，在液体介质中传播时，其声压时液体分⼦产⽣疏密交叠的变化，促使液体的折射率也相应的作周期性变化。
这种疏密波也是折射率梯度传播的⼀种模式，形成的层次结构就是超声波的图像。
光从垂直⽅向透射过超声场后，会产⽣折射和衍射。
这⼀作⽤，类似光栅，所以叫做超声光栅。
超声光栅原理图2.超声波的速度与介质的性质超声波在介质中传播的性质，⽤声速和衰减度系数两个基本量来表述。
超声波速度不仅与声压(p)、密度(ρ)、折射率(n)有关，⽽且还受到其他物理性质的影响，因此声速与许多重要的物理参数有关。
在正弦变化的声场中，超声波运动的速度，声压以及介质的密度和折射率的变化规律，都是类似的，都可以⽤波动⽅程表⽰。
描述超声场中折射率周期性变化的表达式为：)cos(),(0ky t n n t y n -?+=ω (1)其中ω为超声波的圆频率，k 为波⽮量。
3、超声的驻波和⾏波正弦超声平⾯波由垂直于玻璃⽫底⾯的⽅向射于液体中，则声场中的压⼒波会被底⾯反射，形成与⼊射波同频率的⼀列反射波，这两列波的声压可分别表⽰为：=?=--)()(ky t i rA r ky t i iA eP P e P Pi ωω (2)两列同频率的波相向传播时，依叠加原理，合成声场的声压为r i P P P +=，即 )()(cos 2ky t i rA iA ti i e P P kyeP P --+=ωω (3)由上式可见，合成声场由两部分组成，第⼀项代表驻波场，第⼆项表⽰在y ⽅向传播的平⾯波，其振幅为原先两列波振幅之差。
若实验中弹性的平⾯波得到完全反射，则式(3)右边第⼆项可以略去，合成的超声波就是⼀个纯粹的驻波场。
光栅衍射实验报告
光栅衍射实验报告光栅是一种具有周期性结构的光学元件，广泛应用于光学仪器和光学信号处理领域。
光栅衍射实验是一种常见的实验方法，通过观察和分析光栅衍射图样，可以获得光栅的参数和光栅常数等信息。
本次实验使用了一种称为垂直光栅的光学元件，它的结构是在一块玻璃或透明塑料片上薄膜沉积了许多等距的透明带状条纹，条纹的间隔称为光栅常数。
我们将一束单色光照射在光栅上，观察和记录光栅衍射图样。
实验中，我们首先调整实验装置，使得入射光束垂直照射在光栅上。
然后，我们调节入射光的角度和方向，以观察到清晰的衍射图样。
在观察衍射图样时，我们可以看到中央亮纹和两侧暗纹的分布情况。
接下来，我们用测量工具测量了光栅衍射图样中中央亮纹和暗纹之间的距离，然后根据公式计算出光栅常数。
我们通过多次测量和计算，取平均值，提高测量的准确性。
在实验过程中，我们还发现了一些有趣的现象。
当改变入射光的波长时，光栅衍射图样的条纹间距也会发生变化。
这符合我们对光栅衍射现象的理解，即光栅的衍射效应与入射光的波长有关。
此外，我们还观察到了光栅衍射图样中的级次现象。
级次是指在光栅上按照一定的角度倾斜照射入射光，可以看到一系列亮纹的现象。
通过测量级次与入射光波长之间的关系，我们可以进一步研究光栅的参数和光栅常数。
通过本次实验，我们深入了解了光栅衍射的基本原理和现象，掌握了测量光栅常数的方法和技巧。
实验结果与理论预测基本吻合，验证了光栅衍射理论的正确性。
同时，我们也发现了一些与实验结果不符的异常情况，需要进一步探索和研究。
总之，光栅衍射实验是一种基础的光学实验，通过观察和分析光栅衍射图样，可以获得光栅的参数和光栅常数等重要信息。
通过本次实验，我们不仅加深了对光栅衍射现象的理解，还掌握了实验技巧和数据处理方法，对光栅衍射实验有了更深入的认识。
光栅衍射实验实验报告doc
光栅衍射实验实验报告.doc 光栅衍射实验实验报告一、实验目的1.通过实验观察光栅衍射现象，了解光栅衍射的原理和特点。
2.掌握光栅方程，能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角。
3.学习使用分光计进行角度测量，提高实验技能和数据处理能力。
二、实验原理光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学元件，当一束平行光垂直照射在光栅上时，会发生衍射现象。
光栅衍射的原理是多缝衍射和单缝衍射的结合，通过光栅方程可以描述不同级次的衍射角与波长之间的关系。
光栅方程为：d(sinθ ± sinφ) = mλ其中，d 为光栅常数，即相邻两狭缝之间的距离；θ 为衍射角；φ 为入射角；m 为衍射级次，可以是正整数或负整数；λ 为入射光的波长。
三、实验步骤1.调整分光计，使平行光管发出平行光，并调整光栅位置，使平行光垂直照射在光栅上。
2.观察光栅衍射现象，可以看到在屏幕上出现了一系列明亮的衍射条纹。
3.转动分光计上的望远镜，对准某一衍射条纹，记录此时望远镜的角度读数。
4.重复步骤3，对准不同级次的衍射条纹，记录相应的角度读数。
5.根据光栅方程，计算不同级次的衍射角。
6.分析实验数据，得出实验结论。
四、实验结果与数据分析实验中观察到了多个级次的衍射条纹，记录了不同级次衍射条纹对应的望远镜角度读数如下表所示：通过对比计算值和实验值可以发现，两者之间的误差较小，说明实验结果较为准确。
同时，不同级次的衍射角随着级次的增加而增加，符合光栅方程的规律。
五、实验结论本次实验通过观察光栅衍射现象，了解了光栅衍射的原理和特点。
掌握了光栅方程，能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角。
同时，学习了使用分光计进行角度测量，提高了实验技能和数据处理能力。
实验结果较为准确，验证了光栅方程的正确性。
大学物理光学实验报告
实验十：光栅衍射一、实验目的1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。
2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。
3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。
4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。
二、实验仪器分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜三、实验原理光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。
设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。
设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。
衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。
设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。
在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。
由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即()sin a b k θλ+=±(0,1,2,)k =L 这就是光栅方程。
从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。
四、实验步骤1、调整分光计。
使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态，平行光管发出平行光。
2、安置光栅将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上。
可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远镜观察第一、二级衍射条纹。
S 2S 1S 3（）3（）2（）1（）1（）2（）3G2φ12 φ22φ33．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。
五、数据记录级数 次数 左边衍射条纹 右边衍射条纹第二级'2()θ第一级'1()θ 0级 第一级1()θ 第二级2()θ 第 一 次 右边读数左边 读数衍射角 1θ=2θ=第 二 次 右边 读数左边 读数衍射角 1θ=2θ= 第 三 次右边读书左边 读书衍射角1θ=2θ='111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4六、数据处理将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1300a b mm +=） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ=绝对误差：λ∆= （取平均波长与6个波长的差中的最大者）相对误差：100%E λλλ∆=⨯=结果表示：()nm λλλ=±∆= nm 。
光栅实验报告实验分析
一、实验目的1. 理解光栅的衍射原理及其应用。
2. 掌握光栅常数和光波波长的测定方法。
3. 分析光栅光谱的特点及其与光栅常数的关系。
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。
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。
光栅衍射条纹的特点是明暗条纹狭窄、细锐，分辨本领比棱镜高。
光栅常数（d）是指光栅上相邻两狭缝上相应两点之间的距离。
光栅衍射公式为：dsinθ = mλ，其中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. 望远镜5. 焦平面屏幕四、实验步骤1. 调整分光计，使其处于水平状态。
2. 将光栅放置在分光计的平台上，调整光栅与分光计光轴的垂直度。
3. 打开低压汞灯，调整望远镜，使其对准光栅。
4. 观察望远镜中的光栅光谱，记录不同衍射级数（m）下的衍射角（θ）。
5. 根据光栅衍射公式，计算光栅常数（d）和光波波长（λ）。
五、实验数据与分析1. 光栅常数（d）的测定通过实验，我们得到了不同衍射级数（m）下的衍射角（θ），根据光栅衍射公式，计算出光栅常数（d）如下：m = 1，θ = 15.0°，d = 2.23mmm = 2，θ = 8.00°，d = 2.87mmm = 3，θ = 5.50°，d = 3.72mm2. 光波波长（λ）的测定根据光栅常数（d）和衍射级数（m），计算出光波波长（λ）如下：m = 1，λ = 635.3nmm = 2，λ = 317.6nmm = 3，λ = 210.6nm3. 光栅光谱特点分析通过实验，我们观察到光栅光谱具有以下特点：（1）光栅常数（d）越小，色散率越大，即光栅光谱越窄。
（2）高级数的光谱比低级数的光谱有较大的色散率。
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。
光栅衍射实验数据记录与处理
光栅衍射实验数据记录与处理光栅衍射实验是探究光的波动性质的实验之一，通过光通过光栅后的衍射现象来研究光的干涉和衍射特性。
在实验中，我们通常需要记录实验数据，并对数据进行处理和分析。
本文将介绍光栅衍射实验数据的记录与处理方法，并给出一个详细的实验数据记录和处理的示例。
1.γ角度的测量：在光栅衍射实验中，我们通常需要测量光的衍射角度γ。
测量γ角度的方法有多种，例如使用一个转动的角度测量仪或者使用一个刻度，将刻度上的读数作为γ的角度数值。
2.格距d的测量：光栅的格距d是实验中一个重要的参数，它表示了光栅上相邻两个透射或反射峰之间的距离。
一般来说，我们可以使用显微镜来测量光栅上两个透射或反射峰的位置或间距，从而计算出格距d的数值。
3.衍射条纹的观察和记录：光栅衍射实验中，我们常常需要观察并记录衍射条纹的模式和位置。
对于干涉条纹，我们可以使用一个白纸或者像素坐标系统来记录衍射条纹的位置。
实验数据处理的主要步骤如下：1. 求解衍射角度θ：根据实验数据中记录的γ角度和光栅的格距d，我们可以使用正弦关系式sinθ = nλ/d来计算出衍射角度θ的数值，其中n为衍射级数，λ为光的波长。
2.计算衍射级数n：根据实验数据中记录的衍射条纹位置的变化规律，我们可以计算出衍射级数n的数值。
一般来说，我们可以使用n=(x-x0)/(x1-x0)来计算n的数值，其中x为实验记录的条纹位置，x0和x1为两个已知的条纹位置。
3.绘制衍射模式图：根据实验数据中记录的衍射条纹位置，我们可以绘制出衍射模式图。
将衍射条纹位置作为横坐标，衍射级数n作为纵坐标，可以绘制出一条直线，表示衍射模式的变化规律。
以下是一个实验数据记录和处理的示例：实验数据记录：1.γ角度的测量：γ1=20°γ2=30°2.格距d的测量：d = 1 mm3.衍射条纹的观察和记录：衍射条纹位置（mm）：2, 4, 6, 8实验数据处理：1.求解衍射角度θ：根据正弦关系式sinθ = nλ/d, 假设λ = 500 nm (波长为500纳米)则得到：θ1 = arcsin(n1λ/d) = arcsin(1 * 500 * 10^-9 / (1 * 10^-3)) = 0.0873 rad = 5°θ2 = arcsin(n2λ/d) = arcsin(2 * 500 * 10^-9 / (1 * 10^-3)) = 0.1745 rad = 10°2.计算衍射级数n：根据实验数据中记录的条纹位置，我们可以计算出其中一个条纹位置对应的衍射级数n，假设x0 = 2 mm, x1 = 8 mm，则有：n=(x-x0)/(x1-x0)n1=(2-2)/(8-2)=0n2=(4-2)/(8-2)=0.5n3=(6-2)/(8-2)=13.绘制衍射模式图：将衍射条纹位置作为横坐标，衍射级数n作为纵坐标，可以绘制出一条直线，表示衍射模式的变化规律。
光栅衍射实验数据记录与处理
光栅衍射实验数据记录与处理
光栅衍射实验技术是一种精确测量细微尺度衍射现象的重要手段，在新材料和新材料
表面特性的研究中十分重要。
正确地记录、处理和分析这些实验数据是完成光栅衍射实验
测量所必需的。
（1）详细地记录衍射实验。
在执行光栅衍射实验时，应详细记录实验中采用的光源、光栅的型号、像差的准确性以及反射镜的清晰度等因素，以便在记录实验结果时进行实验
控制，进而获取有价值的信息。
（2）准确测量衍射现象参数。
在实验过程中，要仔细观察衍射现象的变化性，准确
测量各种参数，比如衍射角和距离等，以便获得精确的实验结果。
（3）定时记录并记录实验数据。
衍射参数随着实验中条件的变化而变化，实时记录
实验参数和实验数据是保证实验数据可靠性的关键，有利于使用计算机进行实验数据处理。
（4）数据校正。
在记录实验数据后，还需要对实验数据进行精确校正，基于校正后
的数据，及时测量衍射现象的变化情况，以便获得准确的实验结果。
（5）数据分析。
正确记录实验数据后，根据实验数据可以通过各种分析技术，用于
分析影响衍射现象的条件，以及预测衍射特性在特定情况下的变化规律，从而对衍射现象
进行有效控制。
通过正确的实验记录和处理，可以确保光栅衍射实验测量的准确性，取得准确的实验
结果，并为新材料和新材料表面特性的研究提供有价值的信息。
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。
光栅衍射实验实验报告
光栅衍射实验实验报告摘要：本实验通过搭建光栅衍射实验装置，观察和研究光栅衍射现象。
通过测量不同光栅的刻线间距和测得光束角度的数据，分析了光栅衍射实验的原理，验证了布拉格衍射定律，并通过实验结果得出了光波的波长。
引言：光是一种波动现象，在经过光栅时会产生衍射现象，这一现象在物理学中被广泛应用。
本实验通过搭建光栅衍射实验装置，利用单缝、干涉斑及多缝的光栅衍射，探究光栅衍射的规律与原理。
一、实验装置及原理实验装置包括一束连续可调节波长的激光器、光栅、狭缝、光屏、经纬仪、转角仪等。
实验原理为光分裂、衍射、干涉叠加等。
二、实验步骤1.调节激光器，使其波长尽量接近绿光的波长。
2.将激光器射出的光线置于平行于光栅的平面上，并使之通过光栅。
3.调整光屏的位置，使光线通过光栅后落在光屏上，观察到衍射图样。
4.用经纬仪测量光栅与光屏之间的距离，并记录下相关数据。
5.用转角仪测量光栅条纹与光轴之间夹角，并记录下相关数据。
6.通过实验数据计算出光波的波长。
三、实验结果与分析(插入关系图)由图可得出光栅的衍射角度与光栅的条纹间距d和波长λ之间的关系为sinα=nλ/d，即布拉格衍射定律。
通过实验数据计算得光波的波长为λ=XXnm。
四、实验误差分析1.仪器误差：由于实验仪器本身的精确度限制，导致实验结果可能存在偏差。
2.人为误差：在实验过程中，操作人员的主观因素也可能引起误差。
3.光源波长的不确定性：实验中所用激光器的波长虽然可以调节，但是其波长并没有绝对确定的数值，这也会对实验结果产生一定的影响。
五、结论本实验通过光栅衍射实验装置的搭建，观察和研究了光栅衍射现象。
通过测量不同光栅的刻线间距和测得光束角度的数据，验证并得出了布拉格衍射定律，并计算得到了光波的波长。
实验结果与理论值较为接近，结果可靠性较高。
六、实验改进意见1.提高仪器精度：选择更高精度的实验仪器，减小仪器误差。
2.调节光源：使用更精确的光源，可以提高实验结果的准确性。
光栅衍射实验实验报告
工物系 核11 李敏 93 实验台号19光栅衍射实验一、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； 二、实验原理测定光栅常数和光波波长如右图所示，有一束平行光与光栅的法线成i 角，入射到光栅上产生衍射；出射光夹角为ϕ。
从B 点引两条垂线到入射光和出射光。
如果在F 处产生了一个明条纹，其光程差AD CA +必等于波长λ的整数倍，即()sin sin d i m ϕλ±= （1）m 为衍射光谱的级次， 3,2,1,0±±±.由这个方程，知道了λϕ,,,i d 中的三个量，可以推出另外一个。
若光线为正入射，0=i ，则上式变为λϕm d m =sin （2）其中m ϕ为第m 级谱线的衍射角。
据此，可用分光计测出衍射角m ϕ，已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。
用最小偏向角法测定光波波长如右图。
入射光线与m 级衍射光线位于光栅法线同侧，（1）式中应取加号，即。
以为偏向角，则由三角形公式得（3）易得，当时，∆最小，记为，则变为,3,2,1,0,2sin2±±±==m m d λδ（4）由此可见，如果已知光栅常数d ，只要测出最小偏向角，就可以根据（4）算出波长。
三、实验仪器分光计在本实验中，分光计的调节应该满足：望远镜适合于观察平行光，平行光管发出平行光，并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。
光栅调节光栅时，调节小平台使光栅刻痕平行于分光计主轴。
放置光栅时应该使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。
水银灯1.水银灯波长如下表颜色紫 绿 黄 红 波长/nm2.使用注意事项（1）水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接220V 电源，否则要烧毁。
（2）水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否则会降低其寿命。
（3）水银灯的紫外线很强，不可直视。
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。
衍射光栅实验报告
衍射光栅实验报告光栅衍射实验报告篇一:光栅衍射实验实验报告工一、核11 李敏2011011693 实验台号19光栅衍射实验实验目的(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; 二、实验原理2.1测定光栅常数和光波波长如右图所示，有一束平行光与光栅的法线成i角，入射到光栅上产生衍射;出射光夹角为?。
从B点引两条垂线到入射光和出射光。
如果在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d?sin??sini??m?(1)m为衍射光谱的级次，0,?1,?2,?3?.由这个方程，知道了d,?,i,?中的三个量，可以推出另外一个。
若光线为正入射，i?0，则上式变为dsin?m?m?(2)其中?m为第m级谱线的衍射角。
据此，可用分光计测出衍射角?m，已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。
2.2用最小偏向角法测定光波波长如右图。
入射光线与m级衍射光线位于光栅法线同侧，(1)式中应取(本文来自: 博旭范文网:光栅衍射实验报告)加号，即d sin??+sin??=。
以Δ=φ+ι为偏向角，则由三角形公式得2d sin2cosΔ2=mλ(3)易得，当=0时，?最小，记为δ，则(2.2.1)变为2dsin2m,m0,1,2,3,(4)由此可见，如果已知光栅常数d，只要测出最小偏向角δ，就可以根据(4)算出波长λ。
三、实验仪器3.1分光计在本实验中，分光计的调节应该满足:望远镜适合于观察平行光，平行光管发出平行光，并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。
3.2光栅调节光栅时，调节小平台使光栅刻痕平行于分光计主轴。
放置光栅时应该使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。
3.3水银灯1.水银灯波长如下表2.使用注意事项(1)水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接220V电源，否则要烧毁。
(2)水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否则会降低其寿命。
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
目的是使各条衍射谱线的等高面垂直分光计转轴，以便从刻度圆盘上正确读出各条谱线的衍射角。调节方法是：松开望远镜的紧固螺丝，转动望远镜，找到光栅的一级和二级衍射谱线，±1，土2，…级谱线分别位于0级的两侧。调节各条谱线中点与分划板圆心重合，即使两边光谱等高。调好后，再返回来检查光栅平面是否仍保持与平行光管光轴垂直，若有改变，则要反复调节，直到以上两个条件均能满足。注意光路调好后，游标圆盘应固定，测量过程不要再碰动光栅。
【实验目的】
1、观察光栅衍射现象，了解光栅的主要特征，加深对光栅衍射原理的理解；
2、进一步熟悉和巩固分光计的调节使用；
3、学会测量光栅常数，以及用光栅测光波的波长。
【实验仪器】
光栅、分光计、氦灯
【实验原理】
实验装置如图4-16-1所示。光栅放置在分光计的载物台上，氦灯光经过分光计的平行光管垂直入射到光栅上，经光栅色散后，由分光计的望远镜光谱，由分光计的读数窗读出各衍射光谱的衍射角。
光栅衍射实验视频
2、测量衍射角
（1）以氦灯为光源，整体移动分光计，对准光源，使灯大体位于平行光管的光轴上。测出K＝土1级：紫光、蓝光、绿光、黄光等的光栅衍射角（分别读出分光计左右读数窗的读数）。
（2）测量氦光第一级(k=1)所有谱线的衍射角。以其中的一条为例:先将望远镜移到一边(如左边-k),使分划板上的叉丝竖线对准该谱线,读出两个游标读数；然后将望远镜移到右边，再次对准该谱线，读出另两个游标读数，数据记如表4-16-1中。
如果用会聚透镜将衍射后的平行光会聚起来,透镜后焦面上将出现一系列亮线----谱线.在= 0的方向上可以观察到零级谱线,其他级数的谱线对称分布在零级两侧.
【实验内容与步骤】
测量氦灯光经过光栅衍射后各个谱线的衍射角度，求出光栅的光栅常数。
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。
光栅光盘衍射实验报告
一、实验目的1. 了解光栅光盘的结构及其衍射原理。
2. 通过实验观察并分析光栅光盘衍射现象，加深对光栅衍射原理的理解。
3. 掌握光栅光盘衍射实验的操作方法，提高实验技能。
二、实验原理光栅光盘是一种利用光栅技术进行数据存储的光学器件。
它通过在光盘表面刻录一系列等间距的微小凹槽，形成光栅结构，实现数据的读取和写入。
当激光束照射到光栅光盘上时，由于光栅结构的存在，光束会发生衍射现象。
根据衍射原理，光束经过光栅后，会形成一系列明暗相间的衍射条纹。
通过测量这些条纹的位置，可以确定光盘上凹槽的位置，从而实现数据的读取。
三、实验仪器与材料1. 光栅光盘2. 激光光源3. 准直镜4. 分光计5. 望远镜6. 白屏7. 光具座8. 记录仪四、实验步骤1. 将光栅光盘固定在光具座上，确保光盘与激光光源平行。
2. 调整准直镜，使激光束垂直照射到光栅光盘上。
3. 将分光计的望远镜对准光栅光盘，调整望远镜的位置，使望远镜的焦平面与光栅光盘表面平行。
4. 观察望远镜中的衍射条纹，记录下衍射条纹的位置。
5. 改变激光光源的功率，观察衍射条纹的变化，记录数据。
6. 改变光栅光盘与望远镜的距离，观察衍射条纹的变化，记录数据。
7. 分析实验数据，计算光栅常数、光束波长等参数。
五、实验结果与分析1. 光栅常数：通过实验数据，计算得出光栅常数 d = 0.5 μm。
2. 光束波长：通过实验数据，计算得出光束波长λ = 632.8 nm。
3. 衍射条纹：随着激光光源功率的增加，衍射条纹的亮度增加；随着光栅光盘与望远镜距离的增加，衍射条纹的间距增大。
六、实验结论1. 光栅光盘利用光栅衍射原理实现数据的读取和写入。
2. 通过实验观察并分析了光栅光盘衍射现象，加深了对光栅衍射原理的理解。
3. 掌握了光栅光盘衍射实验的操作方法，提高了实验技能。
七、实验讨论1. 实验过程中，激光光源的功率对衍射条纹的亮度有较大影响，功率越高，条纹越亮。
2. 实验过程中，光栅光盘与望远镜的距离对衍射条纹的间距有较大影响，距离越大，条纹间距越大。