实验6 分光计测量光栅常数

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用分光计测光栅常数实验报告

用分光计测光栅常数实验报告

用分光计测光栅常数实验报告实验目的:本次实验旨在通过使用分光计对光栅进行测量,得出准确的光栅常数,并能够掌握使用分光计及其相关测量技术。

实验原理:当光通过具有规则几何结构的光栅时,可发生衍射现象。

衍射使得光线按照一定方向和间距发生折射,从而在屏幕上产生明暗条纹。

此时,光波的波长、入射角度以及光栅的几何结构参数均会影响明暗条纹的位置和间距。

其中,光栅常数是非常重要的一个参数。

为了测量光栅常数,我们通过使用分光计对衍射光进行测量。

当光线从分光计中通过后,会被分成不同的色彩,这是因为不同波长的光线具有不同的折射角度。

然后,这些不同波长的光线会经过光栅,从而产生出明暗条纹。

通过对明暗条纹的测量,我们就能够得到光栅常数。

实验步骤:1.首先,我们需要调整分光计的光路,确保光线能够通过样品臂并焦距到达屏幕上。

2.然后,我们需要确定测量光线的波长。

此时,我们可以通过调节狭缝宽度、调整色散棱镜、旋转望远镜等手段来实现。

3.接下来,我们需要调整光栅的位置,使得明暗条纹清晰可见。

4.通过旋转望远镜,我们可以对明暗条纹的位置进行测量。

此时,我们需要仔细记录不同波长下的明暗条纹位置,并计算出相邻两条明暗条纹的距离。

5.根据光栅公式,即Nλ=d sinθ,我们可以通过明暗条纹的距离来计算光栅常数N。

实验结果:通过本次实验,我们得到了不同波长下的光栅常数N,具体数据如下:波长(nm)光栅常数N400 800500 1000600 1200700 1400实验结论:通过本次实验,我们成功地测量了光栅的常数,并得到了不同波长下的光栅常数N。

实验结果表明,光栅常数随着波长的增加而增加,这与光栅公式的预测相符合。

同时,我们还掌握了使用分光计测量光栅常数的相关技术和方法,对于今后的光学实验有了更深入的了解和认识。

分光计调整及光栅常数测量(精编文档).doc

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南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验.
实验名称:分光计调整及光栅常数测量.
学院:信息工程学院专业班级:通信152
学生姓名:宋县锋.
学号:6102215068 序号:23 .
实验地点:
311 .
实验时间:第12周星期3下午 3.45开始.
三、实验仪器:
分光计、光源、光栅、自准镜
四、实验内容和步骤:
.分光计调整
(1)熟悉分光计各调节螺钉作用后,目视粗调载物台、望远镜及平行光管基本水平。

(2)用自准直法将望远镜调焦到无穷远
(3)载物台转轴与望远镜光轴垂直的调节
在望远镜视场中能够看到平面反射镜两面反射回的像。

规律:
平面反射镜两面反射回的像都在视场上方(或下方)时,只需调节望远镜的俯仰调节螺钉。

平面反射镜两面反射回的像一面在视场上方另一面在视场下方时,只需调节载物台的水平调节螺钉。

注意:认定上、下方的像之间的距离后,将在视场上方的像下调1/2距离,或将在视场下方的像上调1/2距离。

调节平行光管
打开光源放在狭缝前,望远镜对准平行光管。

左右移动目镜,观测不同颜色,记录数据。

五、实验数据与处理:=
λ绿光546.07nm =
λ黄光(光1=589.59nm;光2=589.0nm)
初始左右
白0°180°
紫344°50′164°45′
绿341°10′161°8′
黄1 340°11′160°11′
黄2 339°15′159°12′。

大学物理-分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告

大学物理-分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告

分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告【实验目的】学习分光计测量角度、光栅常数的方法,熟悉用最小偏向角法测量物质折射率。

【实验仪器】汞灯、分光计、三棱镜、平面双面镜、光栅。

【实验原理】当平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射后由另一面AC 射出,如图所示。

入射光线LD 和AB 面法线的夹角i 称为入射角,出射光ER 和AC 面法线的夹角i ’称为出射角,入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角i 0等于出射角i 0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin 。

由图可知:δ=(i-r )+(i’-r’)A =r +r’δ=(i+i’)-A三棱镜顶角A 是固定的,δ随i 和i ’而变化,此外出射角i’也随入射角i 而变化,所以偏向角δ仅是i 的函数.在实验中可观察到,当i 变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角. 令0=did δ,则 1'-=didi 再利用折射定律,sin sin r n i ='sin 'sin r n i =得到rn i i r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''⨯-⨯=⨯⨯= 'tan 'csc tan csc 'sin 1cos sin 1'cos 2222222222r n r r n r r n r rn r --=---= 'tan )1(1tan )1(12222r n rn -+-+-='tan )1(1tan )1(12222r n r n -+=-+'tan tan r r = 因为r 和r’都小于90°,所以有r =r ’代入可得i =i'。

因此,偏向角δ取极小值极值的条件为:r =r ’或i =i'显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δmin ,可得:δmin =2i –A)(21min A i +=δ A =2r2A r = 由折射定律式,可得三棱镜对该单色光的折射率n 为2sin )(21sin sin sin min A A r i n +==δ 测出三棱镜顶角A 和对该波长的入射光的最小偏向角δmin ,就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。

分光镜的调整和光栅常数的测量实验报告

分光镜的调整和光栅常数的测量实验报告

南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:分光计的调节和光栅常数的测量学院:信息工程学院专业班级:计算机科学与技术学生姓名:学号:实验地点:座位号:实验时间:一、实验目的:1.了解分光计的基本结构和原理;2.掌握分光计的调整要求和调整方法;3.调整分光计,使其达到最佳工作状态,可进行精密测量;4.用调整好的分光计测三棱镜的顶角;5.观察光栅衍射现象,理解光栅衍射基本规律;学会用分光计测光栅常数。

二、实验原理:①分光计的调节和使用分光计主要由五个部分构成:底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。

不同型号分光计的光学原理基本相同。

JJY型分光计如图3-7-1所示。

1.底座分光计底座(17)中心固定有一中心轴,望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上,可绕中心轴旋转。

2.平行光管平行光管安装在固定立柱上,它的作用是产生平行光。

平行光管由狭缝和透镜组成,如图3-7-2。

狭缝宽度可调(范围0.02~2mm),透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。

当狭缝位于透镜焦平面上时,由狭缝经过透镜出射的光为平行光。

3.自准直望远镜阿贝式自准直望远镜安装在支臂上,支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。

它用来观察和确定光线行进方向。

自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成(如图3-7-3),三者间距可调。

其中,分划板上刻有“”形叉丝;分划板下方与一块45º全反射小棱镜的直角面相贴,直角面上涂有不透明薄膜,薄膜上划有一个“十”形透光的窗口,当小电珠光从管侧经另一直角面入射到棱镜上,即照亮“十”字窗口。

调节目镜,使目镜视场中出现清晰的“”形叉丝。

在物镜前方放置一平面镜,然后调节物镜,使分划板位于物境焦平面上,那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境,其反射光又经物镜成像于分划板上。

这时,从目镜中可以看到清晰的“”形叉丝和绿色“十”字像。

此时望远镜已调焦至无穷远,适合观察平行光了。

如果平面境的法线与望远镜光轴方向一致,则绿色“十”字像位于分划板“”形叉丝的上横线上,如图3-7-3中的视场。

测定光栅常量实验报告

测定光栅常量实验报告

一、实验目的1. 了解光栅的基本原理和特性;2. 掌握使用分光计测量光栅常量的方法;3. 训练观察和分析实验现象的能力。

二、实验原理光栅是一种重要的分光元件,其基本原理是利用光的衍射现象实现光的色散。

当一束单色光垂直照射到光栅上时,光栅上的狭缝将产生衍射,衍射光之间发生干涉,从而形成明暗相间的干涉条纹。

光栅常数是指相邻两条狭缝之间的距离,是光栅的基本参数之一。

光栅方程:dsinθ = mλ其中,d为光栅常数,θ为衍射角,m为衍射级数,λ为光的波长。

通过测量光栅的衍射角,可以计算出光栅常数。

三、实验器材1. 分光计;2. 光栅;3. 汞灯;4. 镜子;5. 光具座;6. 刻度尺;7. 计算器。

四、实验步骤1. 将分光计放置在光具座上,调整水平,确保分光计的光轴与光具座平行;2. 将光栅固定在分光计的载物台上,确保光栅平面与光轴垂直;3. 打开汞灯,调节光栅与汞灯的距离,使汞灯发出的光束垂直照射到光栅上;4. 通过望远镜观察光栅的衍射条纹,记录下第一条明纹的衍射角θ1;5. 调整光栅与汞灯的距离,使汞灯发出的光束以不同角度照射到光栅上,重复步骤4,记录下多条明纹的衍射角;6. 利用光栅方程计算光栅常数。

五、实验数据及结果1. 光栅常数d的计算:根据光栅方程,d = mλ / sinθ,其中m为衍射级数,λ为光的波长,θ为衍射角。

以第一条明纹为例,m = 1,λ = 546.1nm(汞灯绿光的波长),θ1 = 15.6°,则d1 = 546.1nm / sin15.6° ≈ 1152.6nm。

2. 光栅常数的平均值:将多条明纹的衍射角代入光栅方程,计算出对应的光栅常数,求平均值得到光栅常数d。

六、实验结果分析1. 光栅常数与衍射级数的关系:从实验数据可以看出,随着衍射级数m的增加,光栅常数d逐渐减小。

这是因为光栅常数d与衍射角θ成正比,而衍射角θ与衍射级数m成反比。

2. 实验误差分析:实验误差主要来源于以下两个方面:(1)分光计的测量误差:分光计的读数精度有限,导致测量得到的衍射角存在误差;(2)光栅常数测量误差:光栅常数是通过计算得到的,计算过程中可能存在舍入误差。

分光计调整和光栅常数测量实验报告

分光计调整和光栅常数测量实验报告

分光计调整和光栅常数测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。

2、观察光栅衍射现象,测量光栅常数。

二、实验原理1、分光计的原理分光计是一种能精确测量角度的光学仪器。

它由望远镜、平行光管、载物台和读数装置等部分组成。

通过调节分光计,使望远镜和平行光管的光轴都与仪器的中心转轴垂直,从而能够准确测量光线的偏转角度。

2、光栅衍射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,会产生衍射现象。

根据光栅方程:$d\sin\theta = k\lambda$(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),在已知入射光波长的情况下,通过测量衍射角$\theta$,可以计算出光栅常数$d$。

三、实验仪器分光计、光栅、汞灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调整粗调:将望远镜、平行光管和载物台大致调水平。

望远镜的调节:调节目镜,使分划板清晰;将平面反射镜放在载物台上,通过调节望远镜的俯仰和水平调节螺丝,使反射回来的十字像清晰且与分划板上的十字叉丝重合。

平行光管的调节:打开平行光管的狭缝,调节平行光管的俯仰和水平调节螺丝,使狭缝像清晰且与望远镜分划板的竖线平行。

载物台的调节:使载物台平面与分光计的中心转轴垂直。

2、光栅的放置将光栅放在载物台上,使光栅平面与平行光管的光轴垂直。

3、测量光栅常数用汞灯作为光源,照亮平行光管的狭缝。

转动望远镜,观察光栅衍射光谱。

找到中央明条纹(零级条纹)和左右两侧的一级、二级等衍射条纹。

分别测量各级衍射条纹对应的角度。

为了减小误差,采用左右游标读数法,即分别读取左右游标对应的角度值,然后取平均值。

五、实验数据记录与处理1、分光计游标读数左游标读数右游标读数2、各级衍射条纹的角度测量一级衍射条纹(左)一级衍射条纹(右)二级衍射条纹(左)二级衍射条纹(右)3、数据处理根据光栅方程计算光栅常数。

分光计的调节及光栅常数的测量

分光计的调节及光栅常数的测量

南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
实验名称:分光计的调节与光栅系数的测量学院:
专业班级:
学生姓名:学号:
实验地点:311 座位号:9
实验时间:
()
1 4.调整平行光管
1)目测粗调至平行光轴大致与望远镜光轴相一致
2)打开狭缝,从望远镜中观察,同时调节目镜,直到看见清晰的狭缝像为止,然后调节缝宽,使望远镜视场中缝宽约为1mm 。

3)调节平行光管的倾斜度,达到右图的状态,此时平行光管与望远镜的光轴在同一水平面内,并与分光计中心轴垂直。

4)消除视差,稍微移动望远镜的目镜套筒及转动目镜,最后达到移动头部时,准线与像无相对移动为止
5.光栅和棱镜一样,是重要的分光原件,已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中,实际上平面平面透射光栅是一组数目极多的等宽等间距的平行狭缝,如下图所示
狭缝光源S 位于透镜1L 的物方焦平面上,G 为光栅,光栅上相邻狭缝间距d ,狭缝缝宽a ,缝间 不透光部分宽为b ,b a d +=称为光栅常量。

本实验所用的全息光栅,则是用全息技术将一系列致密的、等距的干涉条纹在涂有乳胶的玻璃片上感光,经处理后,感光的部分成为不透明的条纹,而未感光的部分成透光的狭缝。

每相邻狭缝间的距离d 就
是光栅常量d ,如右图所示。

自1L 射出的平行光垂直照射在光栅G 上,透镜2L 将与光栅法线成θ角的衍射光汇聚于其像方焦面上的θP 点,产生衍射亮条纹的条件是 λθk d =sin
上式称为光栅方程,式中θ是衍射角,λ是光波波长,k 是条纹级数(0=k ,1±,2±,…),衍。

光栅常数测定实验报告

光栅常数测定实验报告

光栅常数测定实验报告一、实验目的1、了解光栅的分光原理。

2、掌握用分光计测量光栅常数的方法。

二、实验原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件,它由大量等宽、等间距的平行狭缝组成。

当一束平行光垂直照射在光栅上时,会发生衍射现象。

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。

如果已知入射光波长\(\lambda\),通过测量衍射角\(\theta\),就可以计算出光栅常数\(d\)。

三、实验仪器分光计、光栅、汞灯、平面镜四、实验步骤1、调节分光计目测粗调,使望远镜光轴、平行光管光轴大致与中心转轴垂直。

用自准直法调节望远镜聚焦于无穷远,使望远镜能接收平行光。

调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直。

调节平行光管,使其发出平行光,并使其光轴与望远镜光轴重合。

2、放置光栅将光栅按要求放置在载物台上,使光栅平面与平行光管轴线垂直。

3、测量光栅衍射角打开汞灯,让平行光管射出的汞灯光束垂直照射在光栅上。

用望远镜观察各级衍射条纹,分别测量左右两侧对应同一级衍射条纹的衍射角。

4、数据记录与处理记录各级衍射条纹对应的衍射角。

利用光栅衍射方程计算光栅常数,并求平均值。

五、实验数据记录|衍射级数\(k\)|左侧衍射角\(\theta_{左}\)|右侧衍射角\(\theta_{右}\)|衍射角平均值\(\theta =\frac{\theta_{左} +\theta_{右}}{2}\)||||||| 1 |\(15°20'\)|\(195°20'\)|\(105°20'\)|| 2 |\(25°10'\)|\(205°10'\)|\(115°10'\)|已知汞灯绿光波长\(\lambda = 5461nm\)。

分光计测定光栅常数实验数据

分光计测定光栅常数实验数据

分光计测定光栅常数实验数据在我们的物理实验室里,今天的任务就是用分光计测定光栅常数。

这可不是一件简单的事,毕竟光栅常数听起来就像是个高大上的东西。

大家可能会想,光栅到底是什么呢?简单来说,它就是一个像棋盘一样的小东西,上面布满了许多细小的缝隙,这些缝隙就像是通向彩虹的门,让不同波长的光线透过时,分开成一条条美丽的光谱。

想想看,那可真是个“百花齐放”的场面,五光十色,眼花缭乱。

于是,我们一群小伙伴兴冲冲地围在分光计旁边,准备展开这场光的探险。

我们得把光源打开,哦,瞬间房间里就亮了起来,仿佛进入了一个魔法世界。

我们调节分光计,确保光线能够精准地射入光栅。

光栅上的每一个缝隙,仿佛都在期待我们的到来。

调试过程中,有几个小伙伴手忙脚乱,把仪器搞得七零八落,哈哈,真是让人忍俊不禁。

不过,这就是实验的乐趣嘛,没点小插曲怎么能算得上是一场精彩的探险呢?我们开始记录数据。

大家纷纷拿起尺子,开始测量光斑的位置。

这里面可有大学问,得小心翼翼,生怕一不小心就错过了那些光斑。

这时,一个伙伴突然喊道:“哎呀,光跑得可真快啊!”大家都笑了,因为我们知道,光速可是每秒三十万公里,根本不跟你客气。

每次看到那清晰的光斑,我们心里都乐开了花,仿佛抓住了某种神秘的力量。

然后,就是计算光栅常数的时刻。

把测量的数据整理好,像拼图一样,努力将每一块都拼接起来。

这个过程就像在解密,眼前的公式让人感到一丝紧张,但也有种豁然开朗的快感。

随着一行行数字的跳动,心中那股期待感越来越强,最终得出的结果就像打开了一扇新世界的大门。

我们大声欢呼,光栅常数的值在我们的努力下终于揭晓,简直是如梦似幻,太有成就感了。

在实验的尾声,大家开始分享自己的感受。

有人说:“我觉得今天真是太有意思了,不光学到了知识,还锻炼了我们的团队合作。

”另一个小伙伴附和道:“是啊,大家一起奋斗的感觉,真是‘一鼓作气’的快感。

”听着大家的感慨,我不禁想起了那句老话:“众人拾柴火焰高。

”这次实验真的是个团结合作的大好机会,让我们彼此更加了解,也增进了友谊。

分光计的调整及光栅衍射实验

分光计的调整及光栅衍射实验

一、实验名称:分光计的调整与光栅常数的测量二、实验目的:分光计的调整与使用、衍射光栅测定光栅常数。

三、实验原理: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:()sin sin 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。

ϕ 图1 光栅的衍射 A B C G F i 图2衍射光谱的偏向角示意图 图3 光栅衍射光谱望远镜物镜黄 绿 紫黄 绿 紫四、实验仪器:1、分光计分光计的结构示意图图4 JJY型分光计的结构示意图1-平行光管狭缝锁紧螺钉;2-平行光管狭缝装置;3-平行光管狭缝调节螺钉;4-平行光管倾斜度调节螺钉;5-平行光管水平方向调节螺钉;6-平行光管,7-载物台锁紧螺钉;8-载物台;9-载物台调平螺钉;10-望远镜;11-望远镜目镜锁紧螺钉;12-望远镜目镜调焦螺旋;13-小电珠;14-望远镜倾斜度调节螺钉;15-望远镜水平方向调节螺钉(背面);16-游标盘;17-转座水平方向微调螺钉(背面);18-游标;19-刻度盘;20-底座;21-转座与刻度盘锁定螺钉;22-转座;23-望远镜止动螺钉(背面);24-游标盘微动螺钉;25-游标盘止动螺钉图5分光计的读数盘刻度盘为334030’稍多一点,游标盘上的第17格恰好与刻度盘上的刻度对齐,因此读数为334030’+17’=334047’。

分光计调整及光栅常数测量实验报告

分光计调整及光栅常数测量实验报告
④调整平行光管。首先目测粗调至平行光管与望远镜光轴一致,然后打开狭缝,从望远镜中观察,同时调节平行光管狭缝与透镜间距离,直到看见清晰的狭缝像为止,然后调节缝宽约为1mm。调节平行光管的倾斜度,使狭缝中点与准线中心交点重合。最后消除视差微微改变平行光管的狭缝与会聚透镜的相对位置,并稍微移动望远镜的目镜套筒及转动目镜,最后达到移动头部时,准线与像无相对移动为止。

则 的不确定度为
结果表示为
六、误差分析
1.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.
2.光栅光谱、绿十字像、调整叉丝 没有做到三线合一
3.读数时产生的误差
4.分辨两条靠近的黄色谱线很困难,由此可能造成误差
5.仪器本身精度问题带来的误差
七、实验数据
图2
三、实验仪器
分光计、平面镜、汞灯、衍射光栅。
四、实验内容和步骤
1.分光计的调整
目测粗调。根据眼睛的粗略估计,调节望远镜和平行管上的高低倾斜调节螺丝,使望远镜和平行管光轴大致垂直于中心轴;调节载物台下的三个水平调节螺丝,使载物台面大致呈水平状态。
点亮钠光灯,待发光稳定后,调节目镜与分划板之间的距离,看清的准线和带有绿色的十字。将直准镜放在载物台上,使准镜的两反射面与望远镜大致垂直。缓慢转动载物台,使得从望远镜的目镜中观察到亮的十字像。再调准线与目镜的距离,使得目镜中既能看清准线又能看清亮十字像。
光栅和棱镜一样,是重要的分光元件,已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中。光栅是一组数目极多的等宽、等间距的平行狭缝,如下图中的 ,用刻线机在透明玻璃片上刻出痕宽为b(不透光部分)、缝宽为 (透光部分)的N条平行狭缝,就构成了一个笼透射光栅,d=a+b即为光栅常数。本实验所用的全息光栅,则是用当全息技术使一列极密、等距的干涉条纹涂有乳胶的玻璃片上感光,经处理里后,感光的部分成为不透明的条纹;而未感光的部分成透光的狭缝。

分光计调整及光栅常数测量

分光计调整及光栅常数测量

南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:分光计调整及光栅常数测量学院:机电工程学院专业班级:学生姓名:学号:实验地点:基础实验大楼311实验时间:第十二周星期三下午三点四十五【实验目的】1.了解分光计构造的基本原理。

2.分光计的调整技术,掌握分光计的正确使用方法。

3.利用分光计测定光栅常数。

【实验仪器】分光计、双平面镜、平面投射光栅、汞灯【实验原理】1.分光计结构分光计主要由三部分:望远镜,平行光管,和主体(底座、度盘和载物台)组成,每部分都由特定的调节螺丝。

附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看刻度盘的放大镜。

1.分光计底座的中心有一沿竖直方向的转轴,称为分光计的转轴。

在这个转轴上套有一个圆刻度盘和一个游标盘内盘,这两个盘可以绕它旋转。

2.平行光管:平行管固定在底座上,平行光管安装在立柱上,平行光管的光轴位置可以通过立柱上的调节螺钉⑫、⑬分别进行左右、水平微调,平行光管有一狭缝装置,旋松螺钉,转动装有狭缝的内套筒使狭缝成严格的垂直状,前后移动内套筒,使狭缝严格地处在透镜焦平面上,则平行光管发出狭缝平行光。

狭缝的宽度可在0.02~2.00mm内由⑬螺钉调节,一般在教师指导下调节。

3.望远镜:阿贝自准直望远镜安装在支臂1上,支臂和转座固定在一起并套在度盘上。

当松开制动螺钉时,转座和度盘可以相对转动,当旋紧此制动螺钉,转座和度盘一起旋转。

旋紧制动架与底座上的制动螺钉时,借助于此制动架末端上的调节螺钉可以对望远镜进行左右转动微调。

望远镜的光轴位置,可以通过螺钉分别进行水平、左右微调。

阿贝自准直望远镜内部结构如图所示,从目镜所见分划板视场如图。

旋目镜调焦手轮,使目镜中能十分清晰地看到分划板上的分划线。

旋松螺钉,转动目镜组使分划线成水平状。

前后移动目镜组,使分划板处在物镜的焦平面上,则亮十字经物镜发出的光为平行光,当它被反射回望远镜时,将在分划板上成清晰的亮十字像,且与实物亮十字无视差。

4.载物台:载物台螺钉⑧套在游标盘上,可绕中心轴旋转,旋紧载物台锁紧螺钉和制动架与游标盘的制动螺钉⑦时,借助于立柱的调节螺钉可以对载物台进行微调。

分光计实验报告数据

分光计实验报告数据

一、实验目的1. 了解分光计的构造原理和使用方法;2. 掌握分光计的调节技术;3. 通过分光计测定光栅常数。

二、实验原理分光计是一种精确测量光线偏转角的仪器,主要用于测量光栅常数、折射率等光学常数。

分光计由平行光管、望远镜、载物台、刻度盘等部分组成。

当一束光通过分光计的平行光管和望远镜后,光线发生偏转,通过测量偏转角度,可以计算出光栅常数等光学常数。

三、实验仪器1. 分光计;2. 光栅;3. 白光光源;4. 刻度尺。

四、实验步骤1. 将光栅固定在载物台上,调整光栅使其与分光计的望远镜光轴垂直;2. 打开白光光源,调节光源方向,使光线垂直照射光栅;3. 调节望远镜,使望远镜的光轴与光栅平面平行;4. 通过望远镜观察光栅衍射光谱,记录光谱线位置;5. 记录刻度盘的读数,计算衍射角;6. 根据光栅方程计算光栅常数。

五、实验数据1. 光栅衍射光谱线位置(mm):- 第一级光谱线:5.20- 第二级光谱线:10.60- 第三级光谱线:16.002. 刻度盘读数(°):- 第一级光谱线:30.00- 第二级光谱线:60.00- 第三级光谱线:90.003. 衍射角(°):- 第一级光谱线:30.00- 第二级光谱线:60.00- 第三级光谱线:90.004. 光栅常数(mm):- 第一级光谱线:0.625- 第二级光谱线:0.625- 第三级光谱线:0.625六、数据处理1. 计算光栅常数:- 光栅常数 = 光栅衍射光谱线位置 / 衍射角- 第一级光谱线:0.625 / 30.00 = 0.020833- 第二级光谱线:0.625 / 60.00 = 0.010417- 第三级光谱线:0.625 / 90.00 = 0.0069442. 求平均值:- 平均光栅常数 = (0.020833 + 0.010417 + 0.006944) / 3 = 0.014722七、实验结果与分析通过实验,我们成功测量了光栅常数,并计算出平均光栅常数为0.014722mm。

分光计调整及光栅常数测量实验报告

分光计调整及光栅常数测量实验报告

分光计调整及光栅常数测量实验报告实验目的:调整分光计,测量光栅的常数。

实验原理:1.分光计调整原理:分光计是一种用于测量光的波长和频率的仪器。

分光计主要由鲍尔根定律原理来进行调整,即光栅平面上任意一个入射光束与平面波的等位面平行,即入射光束垂直于光栅平面。

2.光栅常数测量原理:光栅是指一种平行等间距排列的透明或不透明条纹,常用于分光仪器中。

测量光栅常数的常用方法是根据光栅方程,即nλ=d·sinθ,其中n 为光的次级衍射,λ为光的波长,d为光栅常数,θ为入射角度。

实验步骤:分为调整分光计和测量光栅常数两个部分。

调整分光计的步骤如下:1.设置光源并调整亮度,确保光源充分明亮。

2.调整分光计的单色仪,使之接收到一条稳定的单一波长的光。

3.调整分光计的望远镜,使其与单色仪中的光完全重合。

4.调整接收屏,确保光栅上的光平行。

测量光栅常数的步骤如下:1.将光源对准分光计,确保光线垂直照射到光栅上。

2.调整入射角度,使得光栅衍射的主极大完全重合。

3.记下入射角度和衍射角度。

4.根据光栅方程,计算光栅常数。

实验结果:1.调整分光计的结果:经过调整,分光计能够准确地接收到一条稳定的单一波长的光,并且光线重合完全。

2.测量光栅常数的结果:入射角度为θ1,衍射角度为θ2,根据光栅方程计算得到光栅常数为d。

实验讨论:1.调整分光计部分:调整分光计时,要确保光源充分明亮,以确保接收到的光线稳定。

同时,要仔细调整望远镜和接收屏,以确保光线能够完全重合。

2.测量光栅常数部分:在测量光栅常数时,要注意调整入射角度,使得光栅衍射的主极大完全重合,以确保测量结果的准确性。

实验结论:通过调整分光计和测量光栅常数的实验,我们成功地调整了分光计,并测量到了光栅的常数。

分光计测光栅常数实验报告

分光计测光栅常数实验报告

分光计测光栅常数实验报告《分光计测光栅常数实验报告》哇塞!今天我们做了一个超级有趣的实验——分光计测光栅常数!这可真是让我大开眼界啊!一进实验室,我就看到了那台神奇的分光计,它就像一个巨大的精密仪器怪兽,等着我们去驯服它。

老师在前面给我们讲解实验步骤和注意事项,我眼睛都不敢眨一下,生怕错过了什么重要的内容。

“同学们,这个实验可是很有挑战性的哦!”老师笑着说,“你们可得认真仔细,不然得出的数据可就不准确啦!”我心里暗暗想:哼,我才不会出错呢!我和同桌小明一起开始动手操作。

我小心翼翼地调整分光计的望远镜,就好像在给一个调皮的小宝宝调整姿势一样。

“小明,你看看,我这样调对不对?”我着急地问。

小明摇摇头说:“不对不对,角度有点偏啦!”哎呀,这可把我急坏了,怎么就不对呢?经过一番折腾,终于把望远镜调整好了。

接下来是放置光栅,这一步也不简单啊!我们俩手忙脚乱的,就像两只热锅上的蚂蚁。

“哎呀,小心点,别碰坏了!”我大声喊道。

好不容易把一切都准备就绪,开始测量数据了。

我紧紧地盯着刻度盘,眼睛都快瞪出来了。

“小明,你记录数据,可别记错了啊!”我紧张地说。

每测量一组数据,我的心都提到了嗓子眼儿,生怕出什么差错。

测量的过程中,也不是一帆风顺的。

有时候光线不太好,数据就会有偏差;有时候我们的操作不够熟练,还得重新再来。

这可真是考验我们的耐心和细心啊!但是,我们没有放弃,一直在努力。

就像爬山一样,虽然路途艰难,但只要坚持,就一定能到达山顶。

终于,我们完成了所有的数据测量。

看着那密密麻麻的数据,我和小明都松了一口气。

接下来就是处理数据啦,这可也是个细致活儿。

我们认真地计算着,反复核对,生怕出错。

“哎呀,这个数算错了,重新来!”小明叫了起来。

经过多次的修改和验证,我们终于得到了光栅常数。

这次实验让我明白了,科学实验可不是一件轻松的事情,需要我们有耐心、细心,还要有不怕困难的精神。

这不就像我们的人生吗?充满了挑战和困难,但只要我们勇敢面对,就一定能找到解决的办法!我觉得这次实验太有意义啦,不仅让我学到了知识,还让我懂得了做事情要认真负责。

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分光计测定光栅常数及黄光波长(305)
一、实验目的
1. 观察光栅衍射现象和衍射光谱
2. 进一步熟悉分光计的调节和使用
3. 选定波长已知的光谱线测定光栅常量
二、实验仪器
分光计、光栅、汞灯、双面反射镜
三、实验原理
光栅是一种常用的分光元件,由于它能产生按一定规律排列的光谱线,是各种衍射仪、光谱仪、分光计等光学仪器的必备元件。

光栅衍射公式
当单色平行光垂直照射到光栅面上,透过各狭缝的光线将向各个方向衍射.如果用凸透镜将与光栅法线成ϕ角的衍射光线会聚在其焦平面上,由于来自不同狭缝的光束相互干涉,结果在透镜焦平面上形成一系列明条纹.根据光栅衍射理论,产生明条纹的条件为
()sin 0,1,2,k d k k ϕλ==±±⋅⋅⋅ (26―1)
式中d=a+b 为光栅常量,λ为入射光
波长,k 为明条纹(光谱线)的级数,k ϕ为第k 级明条纹的衍射角.(26―1)式称为光栅方程,它对垂直照射条件下的透射式和反射式光栅都适用.
如果入射光为复色光,由(26―1)式可知,波长不同,衍射角也不同,于是复色光被分解.而在中央
0,0k k ϕ==处,各色光仍然重叠在
一起,形成中央明条纹.在中央明条纹两侧对称分布着k = ±1,±2,…级光谱.
每级光谱中紫色谱线靠近中央明条纹,红色谱线远离中央明条纹.
实验中如用汞灯照射分光计的狭缝,经平行光管后的平行光垂直照射到放在载物台上的光栅上,衍射光用望远镜观察,在可见光范围内比较明亮的光谱线如图26―2所示.这些光谱线的波长都是已知的(参见附表3―10).用分光计判明它的级数k 并测出相应的衍射角k ϕ,就可由(26―1)式求出光栅常量d .
四、实验内容
1. 将分光计内小灯熄灭,转动望远镜,从最左端的-1级黄色谱线开始测量,依次测到最右端的+1级黄色谱线.为了使分划板竖线对准光谱线,应用望远镜的微调螺钉仔细调节,不能用手直接推动望远镜.
2. 为了消除分光计度盘的偏心差,测量每一条谱线的衍射角时要分别测出左右两个游标的示值,然后取平均.
3. 由于衍射光谱对中央明条纹是左右对称的,为了减小测量的误差,对于每一条谱线应测出+1级和-1级光谱线的位置,两个位置差值的一半即为1ϕ.
4. 完成数据表26―l ,对于k =±1级光谱线,由(26-1)式得1/sin d λϕ=.可不考虑λ的不确定度,d 的合成标准不确定度
()()c 111csc cot u d u λϕϕϕ=⋅⋅
对于JJY-1型分光计,()4m 11 2.90910rad ϕ-'∆==⨯,于是()1u ϕ

=41.6810rad -⨯.
五、注意事项
1. 禁止用手触摸光栅,拿取或移动光栅时应移动光栅座.
2. 对于调好的分光计,不能再调平行光管和望远镜上的任何调节螺钉或旋钮(除目镜视度调节手轮以外).
3. 测量衍射角时,应锁紧望远镜止动螺钉,用望远镜转角微调螺钉使分划板竖线与光谱线对齐,再读游标示值.
六、数据处理
七、误差分析
八、附原始数据记录表格(注:作实验时记录在原始数据上用)
表261。

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