分光计调整及光栅常数测量实验报告南昌大学

南昌大学物理实验报告

课程名称：大学物理实验

实验名称：光栅衍射实验

学院：机电工程学院专业班级：能源与动力工程162班

学生姓名：韩杰学号：**********

实验地点：基础实验大楼座位号：

m

m m m m m d d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (2

2∆=∆∂∂=∆∂∂=∆

（2）λ的不确定度 sin /m d m λϕ=

ln ln ln(sin )ln m d m λϕ=+-

cos ln 1

sin tan ln 1

m m m m d d

ϕλϕϕϕλ∂==∂∂=∂

22

21(

)()tan λ

ϕλ

ϕ∆∆=+∆m m

d d 由以上推导可知，测量d 时，在m ϕ∆一定的情况下，m ϕ越大d 的偏差越小。但是m ϕ大时光谱级次高，谱线难以观察。所以要各方面要综合考虑。 而对λ的测量，也是m ϕ越大不确定度越小。

综上，在可以看清谱线的情况下，应该尽量选择级次高的光谱观察，以减小误差。 6.2 求绿线的d 和λ并计算不确定度 1）二级光谱下：

由sin m

m d λ

ϕ=

，代入数据

m ϕ=19

，可得

d =3349.1nm

又由

m

m m m m m d

d d d ϕϕϕϕϕϕtan ln )()ln (22∆=∆∂∂=∆∂∂=∆，m ϕ∆=2’得

d ∆=3349.1*[2π/(60*180)]/tan(19

)=0.6nm

d =(3349.1±5.7)nm

而实验前已知光栅为300线每毫米，可见测量结果与实际较吻合。

再用d 求其他光的λ：

sin /m d m λϕ=

22

21(

)()tan λϕλ

ϕ∆∆=+∆m m

d d

对波长较长的黄光：ϕm =

20 o 15＇,d=3349nm 代入，可得

λ=579.6nm ，λ∆=1.4nm

可以看到，三级谱线下测量后计算的结果教二级谱线下的结果其偏差都更小，与理论推断吻合。 6.3 在i=15 o 时，测定波长较短的黄线的波长。 由

，m=2，可得：

在同侧：λ=577.9nm

在异侧：λ=575.9nm

6.4 最小偏向角法求波长较长的黄线的波长

由公式：

,3,2,1,0,2

sin

2±±±==m m d λδ

代入数据：m=2,δ= 39o 51＇代入，得

λ=579.4nm

与实际值吻合良好。